国外井下无线传输技术样本

国外井下无线传输技术

无线传输技术近年来在石油行业试井、完井监测、随钻测井方面应用较多。国际上知名公司哈里伯顿、斯伦贝谢、 EXPRO、贝克等公司都有此项技术的广泛应用。主要有两种类型无线传输方式: 以哈里伯顿为代表的声波无线遥测系统ATS和以斯伦贝谢为代表的电磁波无线遥测系统ENACT。

（一）哈里伯顿ATS声波遥测系统

1、系统简介

该系统主要用于和5in外径的DST工具连接, 该系统最大作业深度1 ft( 3650m) 。系统参数见表3-1。

表3-1 ATS声波遥测系统参数表

系统使用了模块的概念, 中继器是系统的核心, 负责工具之间的系统通讯, 增加系统间的通讯距离。中继器一般相隔1500英尺, 也根据井况而变化。系统最多可安装6个中继器。

多用途压力计能够测量不同深度处的温度和压力, 实时传输到了地面, 该系统装有双蓝宝石/单/双石英压力计, 存储能力达1MM数据组。

无线实时声波遥测系统的优点:

●安全: 不需要电缆, 明显地减少了人员面临井口高压和潜在的H2S和有害流体

带来的健康安全伤害。

●作业: 经过使用声波遥测系统, 代替环空压力触发井下工具, 减少了套管压

力的限制, 也避免了高压井的压井泥浆对环空压力控制工具的影响。

●质量: 在DST测试期间, 基于油藏响应, 根据井下数据, 能够及时地改变测

试程序, 增加了DST测试期间数据获取的质量, 确保达到测试目标。

2、三个声波无线遥测应用管柱图

( 1) 某高压井上应用的ATS测试管柱

, 哈里伯顿进行了非常规测试技术试验, 作业的目标就是研究取代常规DST 测试技术的可行性, 该井用注入测试, 适应作业安全和环境限制的情况。图3-1是测试管柱图, 包括井下压力计和声波中继器。在测试期间, 来自井下压力计的数据用声波实时传送, 能够恒定控制注入参数, 维持在破裂压力以下。进行实时数据传送, 在测试期间能够调节原程序, 不需要起出工具, 等待数据解释。在作业中使用无线系统起到了重要作用。因为在测试期间没有预料到产砂, 妨碍了使用电缆系统下到目标深度回收数据。

( 2) FasTest ™ System

FasTest™快速测试系统( 图3-2) 具有有限的散发、 零生产烃类流体取样, 利用了

测试树

中继器2-0m

2 7/8油管 中继器3-577m

中继器4-1195m

中继器5-1804m

中继器6-1959m

RD 安全循环阀

OMNI 循环阀

压力传感器-2080m

选择测试阀

-2089 m 图3-1高压井声波无线传输测试管图3-2 FasTest System 管柱

放射性标志短接

RD 循环阀

ATS 发送器

选择测试阀

PVT 取样筒

压力计托筒

OMNI 循环阀 震击器

安全短接

CHAMP IV 封隔器

封隔器下安全接头

密闭试井理论和方法, 采集数据和流体样品, 做出合理的开发和评估决策。使用哈里伯顿ATS™声波遥测系统进行井下监测, 能够进行实时的测试分析和控制。它是一个非燃烧系统, 解决了测试中健康安全环保问题。

特点:

●动态的油藏性质, 孔隙度, 表皮因子和初始油藏压力。FasTest分析技术能够

从采集的瞬态压力数据中快速容易地计算油藏性质。

●三个600 cc取样, 达到最新取样技术。在测试任何时间, 取样能够独立地在地

面启动, 可用三种控制机构之一控制: 声波遥测、环空压力、定时器。

●不需要燃烧或处理大量的油藏流体

●实时的井下数据采集和传输

●实时的地面控制井下采样

( 3)SmarTest™ 系统

SmarTest™ 系统是最先进的遥测作业的测试装置, 它综合了现有的DST技术和当前的DST工具和采样工具的发展, 应用于裸眼井测试, 但修改后也能应用于套管井测试。该系统比常规裸眼测试能够低风险地采集油藏数据和流体样品( 如图3-3) 。其中NR封隔器是非旋转的膨胀式封隔器, 管柱下压坐封, 上提解封。

功能:

●能够计算渗透率、表皮、产能指数、油藏压力;

●记录实时的压力和温度、测量流体流量

●一次下入, 测试多层

新特点:

与以往管柱相比, 图3-3管柱中多个工具采用了遥测技术, 如从上到下依次为: 遥测循环阀、遥测测试阀、遥测FasTest取样筒。实现了无线传输温度压力等数据, 同时实现了无线遥测开关井、循环阀、 PVT取样, 发展成为一种无线遥测综合技术SmarTest™, 是最先进的遥测测试装置。

（二）斯伦贝谢EnACT无线井下油藏测试系统

1、系统简介

封隔器

HUB( 含压力计4个)

IRDV 测试阀和循环1 11/16-in 中继

地面采集

斯伦贝谢开发的EnACT 无线遥测传输系统基于低频的电磁信号, 系统总的设计如图3-4所示。在系统中, 将无线传输和原有的IRDV 技术相结合, 形成一个综合技术。系统的通讯是双向的, 地面-井底和井底-地面。遥测性能取决于地层电阻率、 完井结构和井筒流体。现场测试从HUB 到地面传输范围达到1828.8～3200m 。安装中继器能够扩展深度范围。对于典型的油藏测试环境, 只需要一个中继器, 对于深井可能需要更多的中继器。

在地面, 系统有连接到井口的电缆, 离井口大约300ft, 连接着地面传送和接收盒, 地面这两点能够传送和接收信号。系统参数见表3-2。

该无线系统能够和无线激发点火头一起使用, 可用于多层选择射孔。

ATS 中继

ATS 大孔

钻钻钻遥测

循环IPO 循环ATS 发送

遥测测试FasTes FasTes

钻大容量取样上NR 封隔器 压力计托筒

下NR 封隔器

压力计托筒 震击器