CN212201901U - 无线连续油管钻井系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型无线连续油管钻井系统，是连续油管与随钻测井系统（ComLWD）相结合的一种新的钻井系统，主要包括连续油管工具、井下仪器和地面采集系统，连续油管工具主要包括连续油管和连续油管连接器，井下仪器主要由压力控制短节、机械循环短节、机械换向器、泥浆脉冲器、随钻测量工具、电磁波电阻率仪器、井斜伽玛仪器、钻井性能监测仪器、浮阀、马达组成，地面采集系统主要由工控机、数据采集面板、接线盒一、接线盒二、司钻显示器、立管压力传感器、钩载传感器、深度编码器。充分发挥连续油管和随钻测井系统的优势，在提高钻进效率的同时，降低钻井费用。最大化利用连续油管有限的泥浆流通通道，免去电缆使用及维护成本。

Description

无线连续油管钻井系统

技术领域

本实用新型属于石油勘探技术领域，应用于石油随钻钻井领域。

背景技术

已有的连续油管钻井系统工具，主要采用连续油管中穿电缆的方式进行作业服务。连续油管中穿电缆的方式，由于连续油管内部泥浆流通通道有限，电缆占用了一部分空间，使泥浆流通通道变小，影响泥浆流量从而会影响钻头的动力。所使用的电缆也需要防止泥浆冲刷的特制电缆。此外，所用电缆还会经常发生绝缘不好的情况，从而影响作业质量及效率。

发明内容

为了弥补以上连续油管穿电缆钻井实际的不足，本文中的无线连续油管钻井系统中使用了连续油管与随钻测井仪器（ComLWD）相结合的方式，集成了连续油管与随钻测量两者优点，因为不需要穿电缆，可以不占用连续油管泥浆循环通道，同时还解决了无需特制电缆及由使用电缆导致的绝缘问题，还可以实时测量井斜、方位、电阻率、压力和GR等地层信息。

本无线连续油管钻井系统设计方案如下：

无线连续油管钻井系统主要包括连续油管工具、井下仪器和地面采集系统，连续油管工具主要包括连续油管和连续油管连接器，井下仪器主要由压力控制短节、机械循环短节、机械换向器、泥浆脉冲器、随钻测量工具、电磁波电阻率仪器、井斜伽玛仪器、钻井性能监测仪器、浮阀、马达组成，地面采集系统主要由工控机、数据采集面板、接线盒一、接线盒二、司钻显示器、立管压力传感器、钩载传感器、深度编码器，其中连续油管通过连续油管连接器与井下仪器相连，井下仪器从上到下由压力控制短节、机械循环短节、机械导向器、泥浆脉冲器、随钻测量工具、电磁波电阻率仪器、井斜伽玛仪器、钻井性能监测仪器、浮阀、马达依次连接，立管压力传感器、深度编码器、钩载传感器通过接线盒一与数据采集面板连接，通过泥浆上传的数据上传给工控机，司钻显示器通过接线盒二与数据采集面板连接，数据上传给工控机。

连续油管为中空结构，用于循环泥浆。

本实用新型系统的优点是：

1.节约电缆成本；

2.可最大化利用连续油管有限的泥浆流通通道；

3.免去电缆使用及维护成本；

4.钻进轨迹控制稳定；

5．操作简单，工作效率高。

附图说明

图1无线连续油管钻井系统示意图。

具体实施方式

如图1所示，无线连续油管钻井系统主要包括连续油管工具、井下仪器和地面采集系统，连续油管工具主要包括连续油管101和连续油管连接器1，井下仪器从上到下主要由压力控制短节2、机械循环短节3、机械换向器4、泥浆脉冲器5、随钻测量工具6、电磁波电阻率仪器 7、井斜伽马仪器8、钻井性能监测仪器9、浮阀10、马达11组成。地面采集系统主要由工控机12、数据采集面板13、接线盒一19、接线盒二14、司钻显示器15、立管压力传感器16、钩载传感器17、深度编码器18组成，其中，连续油管连接器1连接连续油管101与井下仪器，压力控制短节2连接连续油管连接器1与井下仪器，机械循环短节3实现旁通井下工具进行泥浆循环，机械换向器4在人工控制下实现工具串的钻进轨迹调整，泥浆脉冲器5在随钻测量工具6的控制下产生泥浆脉冲，传输工程数据与地层测量数据。随钻测量工具6控制井下仪器的工作，并采集井斜、方位、工具面角、压力等工程参数和电阻率、伽马等地层参数，经过编码后控制泥浆脉冲器5，实时上传致地面，由立管压力传感器16、深度编码18、钩载传感器17将泥浆脉冲信号通过接线盒一19传给数据采集面板13，将测得的井下数据再上传给工控机12，司钻显示器15通过接线盒二14与数据采集面板13连接，数据上传给工控机12，电磁波电阻率仪器 7实时测量地层电阻率数据，井斜伽马仪器8实时测量地层伽马放射性数据，钻井性能监测仪器9实时测量环空与水眼压力，这些工程和地层测量数据送至随钻测量工具6，再上传致地面。浮阀10单向阀在停止循环和起钻时，防止泥浆倒灌入钻井工具与连续油管中。马达11位于钻具下部，将泥浆的动能转换为带动钻头转动的机械能，钻头切削地层，使钻具钻进。

连续油管测井系统井下钻井仪器在井台连接好，用地面系统进行上传内容的设置，设定好后仪器在井口进行浅层测试，以测试钻井系统能否正常工作。测试完成后，仪器入井到达指定深度，循环泥浆并测试仪器工作状态。最底部的钻头旋转切削井壁，带动仪器整体钻进，与此同时，测量仪器将各种测量数据上传致地面，地面操作人员根据上传数据进行钻进轨迹的控制，需要调节时使用换向器进行角度调整，改变钻进轨迹。

地面采集系统各主要部分的功能如下：

工控机12：记录并处理测井数据及测后数据处理。

数据采集部分13：采集各传感器数据并送到工控机。

接线盒14：连接数据采集部分12与传感器、司钻显示器15。

传感器：包含立管压力传感器16、深度编码器18、钩载传感器17，采集立管压力、深度、钩载等数据。

司钻显示器15：为司钻工程师显示钻进的工程参数。

井下仪器主要由连续油管连接器1、压力控制短节2、机械循环短节3、机械换向器4、泥浆脉冲器5、随钻测量工具6、电磁波电阻率仪器 7、井斜伽马仪器8、钻井性能监测仪器9、浮阀10、马达11组成。

井下钻井仪器各部分的功能如下：

连续油管101：输送仪器，循环泥浆。

连续油管连接器1：用于连接连续油管与井下其他工具，位于井下其它工具的上部，可快速连接油管与井下工具。

压力控制短节2：用于安全连接井下工具与上部的连接器。

机械循环短节3：用于实现泥浆可以不经过循环短节下部的仪器进行循环，此短节由泥浆压力控制关启。

机械换向器4：利用泥浆压力差进行钻具的换向，在钻进中可以使用此短节调整钻具工具面角度，实现钻进方向的改变，此短节可多次换向，达到所需调整角度。

泥浆脉冲器5：用于产生泥浆脉冲信号，将测量数据上传到地面。

随钻测量工具6：测量井斜、方位、工具面角、压力等工程参数，采集电阻率与GR等地层数据，并控制泥浆脉冲器5动作，将数据实时上传致地面。

电磁波电阻率仪器 7：实时测量地层电阻率数据，送至随钻测量工具6，再上传致地面。

井斜伽马仪器8：实时测量地层伽马放射性数据，送至随钻测量工具6，再上传致地面。

钻井性能监测仪器9：实时测量环空与水眼压力，送至随钻测量工具6，再上传致地面，以判断钻井时的井况信息。

浮阀10：是单向阀，在停止循环和起钻时，防止泥浆倒灌入钻井工具与连续油管中。

马达11：位于钻具下部，将泥浆的动能转换为带动钻头转动的机械能，钻头切削地层，使钻具钻进。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此。任何基于本发明技术方案基础上的等效变换均属于本发明保护范围之内。

Claims (2)

1.无线连续油管钻井系统，其特征在于：主要包括连续油管工具、井下仪器和地面采集系统，连续油管工具主要包括连续油管和连续油管连接器，井下仪器主要由压力控制短节、机械循环短节、机械换向器、泥浆脉冲器、随钻测量工具、电磁波电阻率仪器、井斜伽玛仪器、钻井性能监测仪器、浮阀、马达组成，地面采集系统主要由工控机、数据采集面板、接线盒一、接线盒二、司钻显示器、立管压力传感器、钩载传感器、深度编码器组成，其中，连续油管通过连续油管连接器与井下仪器相连，井下仪器从上到下由压力控制短节、机械循环短节、机械导向器、泥浆脉冲器、随钻测量工具、电磁波电阻率仪器、井斜伽玛仪器、钻井性能监测仪器、浮阀、马达依次连接，立管压力传感器、深度编码器、钩载传感器通过接线盒一与数据采集面板连接，通过泥浆上传的数据上传给工控机，司钻显示器通过接线盒二与数据采集面板连接，数据上传给工控机。

2.根据权利要求1所述的无线连续油管钻井系统，其特征是，连续油管为中空结构，用于循环泥浆。

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