利用随钻4D超声波井径成像测井技术监测井壁失稳
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
超声 波测 径器 工具 的实时应 用还 提供 了一种 用
应 该 被考 虑 进去 ， 以便 对超 声 波测 径器 所 测数 据 的 准 确 性 进 行 优 化 。 出 于对 以 上 这 些 因素 的 考 虑 ，
Ｋ ａ ｓ ａ 方法的圆拟合算法的分析已付诸实施。
１ 超 声 波测 试 评 价
２ ０ １ ２ 年， Ｅ ｌ ａ ｈ ｉ ｆ ａ ｒ 等人 已经在 各 种环 境 中进 行
了几个 试验 ， 根据 不 同的钻井 液 、 钻孔 条件 和测 试 工 具 在井 眼中 的位 置（ 图１ ） 。在三个 不 同 的钻 井 液 ： 气
于计 算井 眼体积 的方法 。例 如 ， 在 最终 的钻 头钻 进
过程 中 ， 传感 器 可 以通 过 收集 超声 波测 径 工具 上 的
数据来估算在封闭条件下所用的水泥量。其他的应
用 可 能还 包 括 对 套 管 磨 损 和 井 壁稳 定 性 的实 时 检 测、 井 眼 清洗 程度 的评 价 和确 定关 键 点 或 凸缘 的形
成（ Ｍａ ｒ ａ ｎ ｕ ｋ 等， １ ９ ９ ７ ） 。
体， 水 和膨 润 土泥 浆 中进 行多 次测 试 ， 试验 发 现 ， 钻
井液的粘度对结果有很大的影响， 随着所记录 的钻 井 液粘 度 的增 加 ， 导 致 由无效 的测 量值来 量 化 的记 录 数据 增 大 ， 从 而造成 大 多数 无效 的数 据点 均 出现
在气 体 中 ， 以及少量 的膨润 土泥浆 中。
且也将 帮助 司钻随 时监测 沿钻杆 的 冲刷 情 况。 利 用超 声波传感 器测量 的 准确 性 ， 本 文介 绍 了一 个在 不 同的 泥浆 比重和 添加 剂的钻 井液 中实
时估 算 井眼直径 的试 验 。一 个全 自动化 的测 试仪 器 已经被设 计 出来 ， 并且在 不 同的钻 井条 件 下进 行 了测试 。测 试仪 器的传 感头 可 以在 不 同流体 的人 工模 拟 井眼 中做 垂 直和横 向运动 。此 外 ， 气 泡 被 加 入到 泥浆 中时， 也 可利 用传 感器测 量 井眼尺 寸。这 种仪 器 已经 多次被 用于测试 测径 器在 井眼 内的径 向位置 ， 包括针 对 内部 的井 眼模 拟碰 锁和 狗腿度 等 不 同的对 象。 井眼的轮廓 可通过 不 同的
些操 作 因素 ， 如工 具 集 中化 、 泥 浆密度 、 井壁 粗 糙
度、 工具 位置 、 气泡 和在钻 井过 程 中钻 柱 的振 动 等都
状的优化 ， 从而提高钻井效率。同时 ， 接收到的数据
也 可 以帮 助 司钻 做 出正确 的决定 ， 例 如 扩径 的临 界 区域 、 何 时 改变 流 量 以减少 侵蚀 或 修改 钻 柱转 速 以 减少 振动 等 。 ．
０ 引 言
随钻 中通过 对井 眼形状 变化 的识别 可让钻 井 工
现 代 技术 已 取得 巨大进 步 ， 超声 波 测径 器 仍然 不 能 在 所 有 的钻 井环 境 和条 件下 提 供绝 对 可靠 的 信 息 。
一
程 师们 及 时做 出适 当 的应 对 措施 ， 以避 免代 价 高 昂 的故 障发 生 ， 或 者 为 了在钻 井过 程 中实 现 对井 眼 形
译者简介 ： 弓浩浩（ １ ９ ８ ５） ， 男， 在读硕士 ， 从 事常规 电缆测笋和偶极声渡测产资料 的精细处理及 工程应周。
在每 次试验 的钻 井液 中采用不 同的传感器 位 置
本 文综 述 了在不 同钻井液 泥浆 比重条 件下 进行 的超 声 波传 感 器测 试 和试 验 ， 通 过超 声 波测 径器 所
记 录 的数据 对 气泡 的影 响进 行 了测定 。然而 ， 即使
Leabharlann Baidu
和 转速 进 行试 验 ， 试 验所 采 用 的仪 器集 中或分 散 的
Ｂ ｅ ｈ ｚ ａ ｄ Ｅ ｌ ａ ｈ ｉ ｆ ａ ｒ 等著 弓浩浩译 夏宏泉校
西南石 油大学石 油工程测 井 实验 室
摘 要 ： 随着钻井工程进入到一个更新和更复杂的环境 中， 为了将失败的代价降到最低 ， 对钻 井数 据进行 实时精 确的测 量和分析 变得 越 来越 重要 。 随钻 中对 井眼形状 的测 量被 认 为是检 测钻 井 问题 的一 个非常 关键 的组成部 分 ， 例如 井壁 的稳 定性 。 井眼形 状异 常可使我 们从 应 力场 的角度得 出结论 ， 随钻 中准确 的 井眼井径测 量也 让我们 可 以在 更短 的时 间里确定 水泥的 用量 ，同时携 带超声 波传感 器的钻 头不但 能精确 的测量 流体流 速 而
轴 向和旋转 速度测得 。
利 用超 声波测量 值进行 的模 拟数值 与钻 井时记 录的数据 进行 比较 ， 可 以估 算钻 柱在 不 同转速 情 况 下测量精 度 。 同时 它也表 明 ， 如果 圆的拟合 方 法如 Ｋ ａ ｓ ａ 方 法与 可靠 的误 差模 型被 同时应 用 的 话， 气泡就 可 以被检 测并且利 用适 当的精度 来 弥补 测量误 差。 关键 字 ： ４ Ｄ超 声波成像 ； 井壁稳 定性 ； 超 声波传 感器
７ ０
２ ０ １ ３ 年第 ６ 期 总第 １ ９ ８ 期
国 外 测 井 技 术
Ｗ ０ＲＬＤ Ｗ ＥＬＬ Ｌ０ＧＧＩ ＮＧ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ
Ｄｅ Ｃ＿ ２ Ｏ１ ３ Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ １ ９ ８
・
新技 术介 绍 ・
利用随钻 ４ Ｄ超声波井径成像测井技术监测井壁失稳
应 该 被考 虑 进去 ， 以便 对超 声 波测 径器 所 测数 据 的 准 确 性 进 行 优 化 。 出 于对 以 上 这 些 因素 的 考 虑 ，
Ｋ ａ ｓ ａ 方法的圆拟合算法的分析已付诸实施。
１ 超 声 波测 试 评 价
２ ０ １ ２ 年， Ｅ ｌ ａ ｈ ｉ ｆ ａ ｒ 等人 已经在 各 种环 境 中进 行
了几个 试验 ， 根据 不 同的钻井 液 、 钻孔 条件 和测 试 工 具 在井 眼中 的位 置（ 图１ ） 。在三个 不 同 的钻 井 液 ： 气
于计 算井 眼体积 的方法 。例 如 ， 在 最终 的钻 头钻 进
过程 中 ， 传感 器 可 以通 过 收集 超声 波测 径 工具 上 的
数据来估算在封闭条件下所用的水泥量。其他的应
用 可 能还 包 括 对 套 管 磨 损 和 井 壁稳 定 性 的实 时 检 测、 井 眼 清洗 程度 的评 价 和确 定关 键 点 或 凸缘 的形
成（ Ｍａ ｒ ａ ｎ ｕ ｋ 等， １ ９ ９ ７ ） 。
体， 水 和膨 润 土泥 浆 中进 行多 次测 试 ， 试验 发 现 ， 钻
井液的粘度对结果有很大的影响， 随着所记录 的钻 井 液粘 度 的增 加 ， 导 致 由无效 的测 量值来 量 化 的记 录 数据 增 大 ， 从 而造成 大 多数 无效 的数 据点 均 出现
在气 体 中 ， 以及少量 的膨润 土泥浆 中。
且也将 帮助 司钻随 时监测 沿钻杆 的 冲刷 情 况。 利 用超 声波传感 器测量 的 准确 性 ， 本 文介 绍 了一 个在 不 同的 泥浆 比重和 添加 剂的钻 井液 中实
时估 算 井眼直径 的试 验 。一 个全 自动化 的测 试仪 器 已经被设 计 出来 ， 并且在 不 同的钻 井条 件 下进 行 了测试 。测 试仪 器的传 感头 可 以在 不 同流体 的人 工模 拟 井眼 中做 垂 直和横 向运动 。此 外 ， 气 泡 被 加 入到 泥浆 中时， 也 可利 用传 感器测 量 井眼尺 寸。这 种仪 器 已经 多次被 用于测试 测径 器在 井眼 内的径 向位置 ， 包括针 对 内部 的井 眼模 拟碰 锁和 狗腿度 等 不 同的对 象。 井眼的轮廓 可通过 不 同的
些操 作 因素 ， 如工 具 集 中化 、 泥 浆密度 、 井壁 粗 糙
度、 工具 位置 、 气泡 和在钻 井过 程 中钻 柱 的振 动 等都
状的优化 ， 从而提高钻井效率。同时 ， 接收到的数据
也 可 以帮 助 司钻 做 出正确 的决定 ， 例 如 扩径 的临 界 区域 、 何 时 改变 流 量 以减少 侵蚀 或 修改 钻 柱转 速 以 减少 振动 等 。 ．
０ 引 言
随钻 中通过 对井 眼形状 变化 的识别 可让钻 井 工
现 代 技术 已 取得 巨大进 步 ， 超声 波 测径 器 仍然 不 能 在 所 有 的钻 井环 境 和条 件下 提 供绝 对 可靠 的 信 息 。
一
程 师们 及 时做 出适 当 的应 对 措施 ， 以避 免代 价 高 昂 的故 障发 生 ， 或 者 为 了在钻 井过 程 中实 现 对井 眼 形
译者简介 ： 弓浩浩（ １ ９ ８ ５） ， 男， 在读硕士 ， 从 事常规 电缆测笋和偶极声渡测产资料 的精细处理及 工程应周。
在每 次试验 的钻 井液 中采用不 同的传感器 位 置
本 文综 述 了在不 同钻井液 泥浆 比重条 件下 进行 的超 声 波传 感 器测 试 和试 验 ， 通 过超 声 波测 径器 所
记 录 的数据 对 气泡 的影 响进 行 了测定 。然而 ， 即使
Leabharlann Baidu
和 转速 进 行试 验 ， 试 验所 采 用 的仪 器集 中或分 散 的
Ｂ ｅ ｈ ｚ ａ ｄ Ｅ ｌ ａ ｈ ｉ ｆ ａ ｒ 等著 弓浩浩译 夏宏泉校
西南石 油大学石 油工程测 井 实验 室
摘 要 ： 随着钻井工程进入到一个更新和更复杂的环境 中， 为了将失败的代价降到最低 ， 对钻 井数 据进行 实时精 确的测 量和分析 变得 越 来越 重要 。 随钻 中对 井眼形状 的测 量被 认 为是检 测钻 井 问题 的一 个非常 关键 的组成部 分 ， 例如 井壁 的稳 定性 。 井眼形 状异 常可使我 们从 应 力场 的角度得 出结论 ， 随钻 中准确 的 井眼井径测 量也 让我们 可 以在 更短 的时 间里确定 水泥的 用量 ，同时携 带超声 波传感 器的钻 头不但 能精确 的测量 流体流 速 而
轴 向和旋转 速度测得 。
利 用超 声波测量 值进行 的模 拟数值 与钻 井时记 录的数据 进行 比较 ， 可 以估 算钻 柱在 不 同转速 情 况 下测量精 度 。 同时 它也表 明 ， 如果 圆的拟合 方 法如 Ｋ ａ ｓ ａ 方 法与 可靠 的误 差模 型被 同时应 用 的 话， 气泡就 可 以被检 测并且利 用适 当的精度 来 弥补 测量误 差。 关键 字 ： ４ Ｄ超 声波成像 ； 井壁稳 定性 ； 超 声波传 感器
７ ０
２ ０ １ ３ 年第 ６ 期 总第 １ ９ ８ 期
国 外 测 井 技 术
Ｗ ０ＲＬＤ Ｗ ＥＬＬ Ｌ０ＧＧＩ ＮＧ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ
Ｄｅ Ｃ＿ ２ Ｏ１ ３ Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ １ ９ ８
・
新技 术介 绍 ・
利用随钻 ４ Ｄ超声波井径成像测井技术监测井壁失稳