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WellDrill™: 井下钻探设备设计分析新工具(二)

时间:2013-10-24 11:22 来源:

 

原始数据 除了最大值和平均数据之外,此工具还存储四个原始振动数据快照。如果加速计第一次超出预设阈值 10、25、50、和75g时,将记录 20 秒内所有原始加速计读数的集合(频率为 1 kHz)。

检索数据 可以很方便地通过访问该层上的数据转储端口,并通过 VMS 接口框连接到 PC 来检索数据。PC 上基于 LabView™的软件可在运行时将这些数据转换为加速度级别。可以在检索数据时擦除数据,或在数据下载后将其保存在内存中。

标准格式 在维修店设置工具时,可以选择其它组合和参数(如角加速度,见图3)。

隔振层 APS Technology已开发了隔振层钻探钻柱减震器系列,用于阻止振动脉冲从钻头传递到底部钻具 (BHA) 感应组件。此隔振层可以在减缓轴向、扭矩和侧向振动时承受巨大的轴向和扭矩负荷。使操作人员可以提高钻探速率并减少钻柱断裂。隔振层可适用于各种井孔尺寸。可以按客户个人要求优化轴向和扭矩刚度。也可使用耐高温的弹性体。

钻柱减震,以提高钻头性能;BHA组件的电子隔振;保护MWD工具不受高频率振动影响, 特别适用于那些装配有钻铤的电子器件的工具。

钻柱组件不受过度弯曲力矩的影响; 隔离声控工具,防止回声破坏测量;控制钻柱的临界频率。隔振层由两个松散螺旋柱组成,并且有橡胶填入螺纹型环内。螺纹的螺旋作用就是增大橡胶与金属的附着面积,全方位约束橡胶。弹性体仅可按纵向轻微压力,扭矩方向承受的压力更大。

螺纹的作用是在应用钻探扭矩时使该隔振层成为故障安全设备。在反向旋转过程中将此隔层成为故障安全设备之前,要安装四个支脚。

隔振层是在一直应用于油田的成熟技术基础之上开发出来的。通过分析工程和扩展测试,证明隔振层可提供强大的隔振功能。 通过有限元分析对震动振激进行分析。将典型的BHA与在钻头和MWD 工具之间放置了隔振层的BHA进行比较。获得此隔振层上BHA的隔离特征的预测。通过测量测井衰减可将隔离层的减震值确定为51%(8%临界值),(见表4)。

在绘制的FEA分析结果表明:100 g, 11 ms 振动下的钻头(红线)相比,MWD(绿线)很大程度上受减小的加速度影响。 APS高温涡轮发电机 涡轮发电机采用高温轴流设计,可用于随钻测量(MWD)和随钻测井(LWD)系统。此设计的部分研发工作由Sandia Laboratories 提供支持,在温度高达200ÞC 时能可靠持续供电,取代了价格昂贵且寿命短的一次性电池。可以对涡轮进行配置,以符合典型 BHA/井孔尺寸组合所需的流速。

规格 工作温度:347ÞF (175ÞC)—390ÞF (200ÞC)。 输出功率:150W,调制电压(可配置):28-60VDC。 机壳直径:1.875 in.(48mm) / 2.06 in.(52mm) / 1.875 in.(48mm)。 全长:60 in.(1,524 mm)。 涡轮机壳直径:2.5 in.(64mm),适用于 3.5 in.(89mm) 钻铤。 3.125 in.(79mm),适用于4.75 in.(121mm) 钻铤;3.75 in.(95mm),适用于 6.5 in.(165mm) 和 6.75 in.(171mm) 钻铤;5in.(127mm),适用于8 in.(203mm) 和更大钻铤。 插头和馈通导体:Deutsch 22 导体连接器,26 AWG, 30 AWG 隔离。

APS CheckShot™ 随钻勘测 (“SWD”) 系统 APS CheckShot™ 随钻勘测 (“SWD”) 系统提供了低成本的泥浆脉冲遥测技术“单点”服务。本系统通过提供快速可靠且准确的实时勘测数据(无需其它井点人员的参与)来提高钻探效率。 不需要外界帮助,井队独自就可操作 CheckShot™,它可为“直井眼”钻探操作提供必需的准确方位角和倾斜角数据。如果勘测数据指示需要矫正,则可在井下处于导向模式时重新调整此工具,以便继续传输工具面读数。 工具中包含一个简单便宜的定向传感器包、一个可靠的由电池供电的脉冲发生器和一个小型的功能强大的地面编码器。此防震系统包含在铍铜合金或高强度钢压桶中(见图4、图5)。 新的勘测系统整合了许多新的创新功能:

APS 脉冲发生器装配功能独具特色,因为它可很容易地从固定式转换成可收回式,从而提供相当高的灵活性。 自定义电子仪器提供了一些符合要求的准确性规格的基本功能。 CheckShot™ 可以切换到可提供导向信息的 MWD 模式,而不需要进行任何费时的操作。 表面系统提供简单控件和显示模块中的数据。包含一个紧凑带图表打印机,以打印勘测、诊断和故障排除信息(见表5)。

 

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