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篇(1)
下面文章針對LWD故障儀器檢測手段有限的問題,將廢置振動篩改造成隨鉆儀器振動測試臺,從而增加振動情況下的檢測手段,并自主進行設(shè)計優(yōu)化,取得了良好的成果。我國發(fā)展隨鉆測井技術(shù)要有新的思路,實現(xiàn)跨越式發(fā)展,才能緊跟世界石油工業(yè)先進技術(shù)的發(fā)展步伐,達到提高國內(nèi)隨鉆測井技術(shù)水平的目的。為保障水平井作業(yè)的高效進行,提高儀器穩(wěn)定性是重中之重。
關(guān)鍵詞:隨鉆測井,測井儀器,振動檢測
1概述
大慶油田的開發(fā)已進入中后期,外圍薄差油層的有效開采是油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的重要手段之一。目前,薄差油層多采用水平井開發(fā),現(xiàn)場施工需借助LWD隨鉆測井儀器進行地質(zhì)導向鉆井。LWD儀器現(xiàn)已在薄差油層水平井的開發(fā)中得到了大面積的推廣應(yīng)用,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。LWD儀器的穩(wěn)定性高低直接影響現(xiàn)場施工成本,但因為檢測手段有限,返回車間的故障儀器經(jīng)常檢測不出故障所在。
針對此問題我們沒有準確有效的維修手段,僅能通過更換電路板、插針等來排除故障,并沒有從根本上解決問題。通過對此現(xiàn)象的分析,認為儀器在井下處于振動狀態(tài),而在車間不能模擬井下動態(tài)環(huán)境,只是在靜止狀態(tài)下檢測,使由電路板元器件虛焊、插針接觸不良等引起的故障無法重現(xiàn)。因此,急需振動檢測設(shè)備對故障儀器和新組裝的儀器進行振動測試,以避免此類故障的發(fā)生,提高儀器的穩(wěn)定性。
2振動篩的改造
經(jīng)調(diào)研,隨鉆儀器通常在5~10g加速度、10~150Hz頻率環(huán)境下開展振動試驗,F(xiàn)有一臺廢置振動篩,其加速度不小于6g、振動頻率為23Hz,基本可以滿足振動測試要求,故將其改造成了隨鉆儀器振動測試臺,改造方案如下:(1)拆卸泥漿入口箱;(2)切掉泥漿入口箱下面的鋼板;(3)泥漿入口箱拆卸后,側(cè)面鐵板支架向其一側(cè)移動,增大振動平臺空間;(4)拆卸泥漿過濾篩網(wǎng),處理較高的臺面,使其與較低臺面合為一個臺面,并安裝鋼板,在鋼板上安裝插件、電路板、探管等的振動緊固工裝。
(5)各工裝拆卸、安裝方便,并緊固在臺面上,在振動環(huán)境下不易松動,焊縫美觀、無裂縫;(6)更換所有線路(原線路已嚴重老化)和啟動、關(guān)閉等按鈕;(7)徹底檢查振動篩的連接情況,補齊缺失的螺栓及螺母;(8)保養(yǎng)維護振動篩,并提供潤滑油;(9)整形(變形處、激動電機外殼破損處等);(10)噴漆,防止生銹。
2.1振動部件垂直固定工裝的設(shè)計
(1)插件垂直固定工裝。
插件固定底座通過螺栓固定在底板上,插件下部要連接測試針,所以插件固定底座軸臺肩高為80mm。為使連接環(huán)能牢靠的固定在插件上,在振動測試時不松動,設(shè)計了固定連接環(huán)的壓緊盤和拉桿,通過鉸鏈和螺栓壓緊。為使壓緊盤在振動測試時周向固定,在壓緊盤上設(shè)計了定位銷,插到連接環(huán)的定位銷孔里。
(2)探管垂直固定工裝。
在振動篩側(cè)面板上焊接出一塊立板,其上安裝卡子,將探管垂直方向固定,立板后加3條加強肋,增加強度。振動測試時,探管下端口需連接測試插針,并且為了保護螺紋免遭振動時磕碰,設(shè)計側(cè)面開窗的護絲,既能保護螺紋,測試插針又可通過側(cè)窗與探管連接。
2.2振動部件水平固定工裝的設(shè)計
(1)插件水平固定工裝。插件水平放置,用卡子將其固定,30mm厚鋼板切割成型,可節(jié)約成本,插件拉板、插件拉桿和壓緊套可將連接環(huán)牢靠地固定在插件上。
(2)探管水平固定工裝。探管水平放置,用卡子將其固定,30mm厚鋼板切割成型,可節(jié)約成本。
2.3電路板固定工裝
注完膠的電路板直接通過螺栓固定在底板上,并用電路板壓板將其壓緊。
3應(yīng)用效果
隨鉆儀器振動測試臺投入使用以來,共檢測儀器19串,其中未通過振動測試的12串,經(jīng)過LWD隨鉆儀器振動測試臺的檢測,能夠檢測出電路板、高頻插針及同軸插針的抗振情況,這些情況可以有效反映出儀器在模擬井下工作環(huán)境時的真實情況,通過測試及時發(fā)現(xiàn)篩選不合格的儀器進行行之有效的整改與維護。若沒有進行振動測試,無法保證每一套儀器的穩(wěn)定性,在發(fā)生故障時,增加起下鉆成本,增加了查找與解決問題的時間,為正常生產(chǎn)浪費不必要的人力與時間。
4結(jié)論
大慶油田的開發(fā)已進入中后期,隨鉆儀器的應(yīng)用逐年增多,為保障水平井作業(yè)的高效進行,提高儀器穩(wěn)定性是重中之重,而提高穩(wěn)定性就必將不斷提高現(xiàn)有技術(shù)手段。振動測試臺的應(yīng)用將有效地規(guī)避在以前的技術(shù)手段下,儀器的生產(chǎn)和維護中出現(xiàn)的常見問題,降低儀器的故障率,提高儀器的穩(wěn)定性,從而保證了生產(chǎn)的有序進行。節(jié)省起下鉆的同時,節(jié)約了大量的起下鉆成本以及運輸費用,為油田的降本增效創(chuàng)造了更高的價值。隨著油田開發(fā)進程的推進,振動測試也將會成為儀器生產(chǎn)維修中的必要檢測手段。
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石油類期刊推薦:《石油科學通報》(季刊)由教育部主管、中國石油大學(北京)主辦、清華大學出版社有限公司出版發(fā)行。主要發(fā)表石油地質(zhì)、石油地球物理、石油工程、石油機械、石油化工、石油經(jīng)濟等領(lǐng)域新思想、新成果,綜合反映石油自然科學與社會科學多學科交叉基礎(chǔ)研究進展,為石油科學研究者提供高水平的學術(shù)交流平臺。
篇(2)
摘要:目前,我國社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展以及綜合能力的不斷提升,給各個行業(yè)領(lǐng)域都帶來了很大幫助。在發(fā)展中國家,石油作為一種稀缺的能源起著非常重要的作用,由于社會上對于石油的使用頻率越來越大,使得國家相關(guān)部門加大了石油勘探的力度。為了對深層油田進行高度開采,必須要使用多波地震勘探采集技術(shù),以此來促進石油開采業(yè)的不斷發(fā)展。在本文中,筆者主要通過對該技術(shù)的基本認識,以及該技術(shù)在應(yīng)用過程中存在的主要問題,并對石油勘探中多波地震勘探技術(shù)的具體應(yīng)用展開研究,希望能夠為社會經(jīng)濟效益的發(fā)展做出貢獻。
關(guān)鍵詞:石油勘探;多波地震勘探;技術(shù)應(yīng)用
前言
目前我國石油開采面臨著一個嚴峻的現(xiàn)實性問題,大多數(shù)的油田尤其是東部油田,淺中層的油藏大多已被探明且正在開發(fā),有不少的油區(qū)已經(jīng)開始接近高含水期,在這種情況下,只能將石油勘探的目標轉(zhuǎn)向含油的盆地地區(qū)進行深度的開發(fā)。
一、多波地震勘探技術(shù)的概述
多波地震勘探技術(shù)主要是利用三分量檢波器對地震波場進行采集分析,從而獲得地下底層的相關(guān)參數(shù),并反演儲層巖性及含油氣性。這是應(yīng)用前景廣闊,實用性很強的先進勘探技術(shù)。傳統(tǒng)的多波地震勘探為縱波勘探,只能全面了解縱向地下情況,而對于橫向的地下情況難于全面了解。多波地震勘探采集技術(shù)利用同時存在的縱波、橫波,同時收集地層各個方向的數(shù)據(jù),從而提高了地質(zhì)勘探常規(guī)縱波技術(shù)的應(yīng)用效果。
多波地震勘探技術(shù)的原理是縱波、橫波在不同介質(zhì)中的傳播規(guī)律,橫波只能固體傳播,而縱波可在固體、液體、氣體等多種介質(zhì)中傳播,云層位識別問題得到解決,而且同介質(zhì)中橫波傳播速度小于縱波,同層縱波反射系數(shù)大于橫波,這解決了鹽下地層成像問題。作為先進有效的地震勘探技術(shù),多波地震勘探技術(shù)可精準全面地了解地下情況,為石油勘探工作提供支持。我國對石油資源的需求巨大,石油開采量也在不斷增加。自二十世紀五十年代開始,我國陸續(xù)勘探開發(fā)了一批油井、油田,有效滿足我國對石油資源的需求。但隨然而隨著我國對石油資源需求的持續(xù)上升,石油資源面臨枯竭,部分油田的勘探采集難度液在不斷增加,因此,非常有必要深入研究多波地震勘探采集技術(shù)在石油勘探工作中的應(yīng)用。
二、石油勘探中應(yīng)用多波地震勘探技術(shù)存在的主要問題分析
在使用多波地震勘探技術(shù)展開石油勘探的過程中,該勘探技術(shù)的使用原理,會受到多種因素的影響,多少都會對具體的石油勘探工作的進展造成阻礙。必須要加強對這些問題的分析,從而為石油勘探工作的順利展開打好基礎(chǔ)。
1、橫波時間持續(xù)較短
在多波地震勘探技術(shù)的使用中,其原理包括橫波傳播與縱波傳播。橫波在傳播的過程中時間比較短,還可能會出現(xiàn)橫波波速衰減的現(xiàn)象,使其信號信噪降低,接受各種地下層組成結(jié)構(gòu)具體狀況的能力逐漸下降。在這種情況下,人們對于該技術(shù)的使用,便無法滿足石油勘探工作的順利進展。因此,必須要對橫波在地質(zhì)中進行傳播的規(guī)律進行嚴格地分析和研究。
2、對橫波分裂無法進行有效的分析
一般來講,橫波在傳播的過程當中,往往遇到各種異性的介質(zhì),便會發(fā)生分裂的現(xiàn)象。在使用多波地震勘探技術(shù)的時候,橫波可以借助傳播的原理與特性,更加深入地預測到土質(zhì)層結(jié)構(gòu)中所蘊含的石油,從而便能夠為石油勘探業(yè)的發(fā)展做出貢獻。但是,我國在該方面的技術(shù)發(fā)展起步較晚,無法確切地分析橫波分裂的現(xiàn)象,就會給石油勘探工作造成一定的影響。那么,想要對橫波分裂現(xiàn)象進行準確有效的分析與研究,就必須要加強對相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)力度,從而才能夠為地震勘探工作打好堅實的基礎(chǔ)。
3、速度建模的準確性有待提升
與縱波進行相比,橫波在傳播的過程中所具備的規(guī)律比較復雜,由于所提供的實驗數(shù)據(jù)的精確性有待提升,使得人們在展開建模的過程中,無法保證速度建模的準確性,因此,就會給具體的工作造成影響。
三、多波地震勘探采集技術(shù)要點分析
(一)觀測系統(tǒng)設(shè)計
在技術(shù)人員實際設(shè)計觀測系統(tǒng)時,主要需要考慮如下幾個因素:最小炮檢距、最大炮檢距、道間距、覆蓋次數(shù)、接收參數(shù)。
1、最小炮檢距
炮檢距這項參數(shù)時對轉(zhuǎn)換波所反射的能量有著直接的影響,當距離相對較近時,能量會逐漸下降。為此,在工程實踐中通常會增加偏移的距離,將這項參數(shù)增加,但是基于反射的縱波的原因,偏移量不應(yīng)過大,需控制在合理的范圍內(nèi)。
2、最大炮檢距
這項參數(shù)的擬定實際受目的層深度及轉(zhuǎn)換波反射系統(tǒng)的影響,工程實際中,該項參數(shù)的實際結(jié)果要大于所勘測的結(jié)果,這時由于實際轉(zhuǎn)換波的入射角較大以確保獲得所需的能量。道間距和覆蓋次數(shù)等參數(shù)與常規(guī)縱波勘探相似。由于轉(zhuǎn)換波的頻率較低,接收儀器的頻率低于實際接收縱波的頻率。
(二)采集設(shè)備
在開展實際勘探的過程中,工程人員要想利用該技術(shù),必須準備好采集設(shè)備,其中以震波發(fā)生裝置最為重要,震源設(shè)備負責產(chǎn)生工程中所需要的橫縱波,并且由于橫波的產(chǎn)生往往伴隨著剪力的出現(xiàn),因此需要專門的發(fā)生裝置,并能夠滿足使用強度的要求,導致這類設(shè)備往往造價較高。當前,國內(nèi)已經(jīng)能自主生產(chǎn)這類震源設(shè)備,但由于制造條件的限制,往往在精度與質(zhì)量上相比于國外有所欠缺。
四、多波地震勘探采集技術(shù)的應(yīng)用流程
參數(shù)設(shè)定。利用該技術(shù)進行勘測時,參數(shù)往往是最重要的部分,各個參數(shù)的標定將會直接影響到勘測的質(zhì)量與精度。一般來說,要考慮的參數(shù)包括最小炮檢距、最大炮檢距、道間距、覆蓋次數(shù)、接收參數(shù)等。例如當技術(shù)人員在標定最小炮檢距時,尤其要注意各個波形的特性,例如橫縱波在反射率或是傳播特性都有所不同,而且炮檢距這項參數(shù)對轉(zhuǎn)換波所反射的能量有著直接的影響,當距離相對較近時,能量會逐漸下降。為此,在工程實踐中通常會增加偏移的距離,將最小炮檢距增加。又例如縱波反射的傳播速度較高,如果操作人員設(shè)定了較高的最大炮檢距,將會直接影響到測量的精度,因此要對最小炮檢距的增量加以規(guī)范,例如每次增加應(yīng)為理論數(shù)值的1.1倍。
勘探采集。該步驟是基于參數(shù)標定之后進行的,需要操作人員將波形發(fā)生裝置安裝在測點,根據(jù)幾何形態(tài)將測點劃分為若干區(qū)域,分別在各區(qū)域內(nèi)進行測量。利用震源設(shè)備同時產(chǎn)生橫縱波,并接收反射波,并保存在設(shè)備的硬盤中,通過設(shè)備的處理芯片處理后產(chǎn)生波形圖,并在屏幕上顯示。在完成一次勘探后,為了防止余波的影響,需要等待一個周期再進行勘探(橫波的等待周期為12分鐘,縱波的等待周期為10分鐘)。同時需要注意的是,在勘探的過程中,避免其他震源對波形產(chǎn)生干擾,例如使用各類大型工作設(shè)備或是頻繁走動等。
結(jié)語
多波地震勘探技術(shù)是當代石油勘探技術(shù)中的一項先進創(chuàng)新成果,其應(yīng)用能極大提升勘測水平,具有很強的魯棒性。因此,要將該項技術(shù)運用于實踐當中,在應(yīng)用的過程中不斷地對該技術(shù)存在的不足加以改進,并總結(jié)經(jīng)驗、提升效率,才能進一步推動石油勘探的進步。
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作者:馬識途
石油論文投稿刊物:《國外石油機械》本刊以馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導,全面貫徹黨的教育方針和“雙百方針”,理論聯(lián)系實際,開展教育科學研究和學科基礎(chǔ)理論研究,交流科技成果,促進學院教學、科研工作的發(fā)展,為教育改革和社會主義現(xiàn)代化建設(shè)做出貢獻。