mwd井下儀器操作手冊(cè)

1、mwd井下儀器操作手冊(cè)1mwd井下儀器的組成及功能脈沖發(fā)生器 脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一系列的泥漿脈沖將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?。通過(guò)開(kāi)、關(guān)一個(gè)內(nèi)閥，允許少量的鉆井液從鉆柱內(nèi)轉(zhuǎn)移到井眼環(huán)空中，這使鉆柱內(nèi)部產(chǎn)生了少量的壓力損失，由此產(chǎn)生了脈沖，裝在地面高壓泥漿管線(xiàn)上的壓力傳感器可探測(cè)到立管壓力的輕微降低。這種方式被定義為泥漿負(fù)脈沖遠(yuǎn)距傳輸。脈沖發(fā)生器中包含了一個(gè)壓力開(kāi)關(guān)，它能探測(cè)到泥漿泵何時(shí)開(kāi)關(guān)，用來(lái)控制mwd儀器串的運(yùn)行方式.電子測(cè)量總成電子測(cè)量總成由傳感器短節(jié)和電路測(cè)量短節(jié)組成，傳感器短節(jié)內(nèi)裝有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的三軸磁力計(jì)和加速度計(jì)，用來(lái)測(cè)量地球的重力場(chǎng)和磁場(chǎng)的三軸矢量，然后送到電路測(cè)量短節(jié)計(jì)算出該點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)（井

2、斜角、方位角、工具面、溫度），計(jì)算好的數(shù)據(jù)以編碼的形式通過(guò)泥漿脈沖傳輸?shù)降孛鏅z測(cè)系統(tǒng)。電池總成電池總成內(nèi)含高容量的鋰電池，它為整個(gè)井下儀器總成提供電源。驅(qū)動(dòng)短節(jié)控制器按照來(lái)自電子測(cè)量總成的指令，控制脈沖發(fā)生器閥的開(kāi)啟時(shí)間間隔和脈沖的強(qiáng)度，這就使井下數(shù)據(jù)能以泥漿壓力脈沖的編碼時(shí)序傳輸?shù)降孛?，通過(guò)按預(yù)設(shè)的運(yùn)行模式，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)泥漿泵，從地面可以識(shí)別到所需的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)時(shí)序。驅(qū)動(dòng)短節(jié)2 mwd井下儀器下井前的準(zhǔn)備工作2.1 電子測(cè)量總成sea的組裝裝配工具：六方扳手（3mm），樂(lè)泰膠242，抱鉗，m412內(nèi)六方螺絲4個(gè)，o-lube膠a. 將半瓦扶正連接器與探管sea的減振器相連,上好四個(gè)固定螺絲(m412

3、),上螺絲前要滴樂(lè)泰膠242.b. 將10芯連接軟線(xiàn)探管sea的另一端相連。c. 先將軟10芯連接軟線(xiàn)塞入抗壓筒并將抗壓筒傾斜至一定角度,使線(xiàn)頭呈自然下放狀態(tài)以避免擠線(xiàn),將探管插入抗壓筒,在密封圈上涂上o-lube膠,慢慢將探管旋進(jìn)抗壓筒并用抱鉗上緊. （見(jiàn)圖一）。扶正連接器十芯連接軟線(xiàn)seasea抗壓筒電子測(cè)量總成 圖一：電子測(cè)量總稱(chēng)連接圖2.2電池總成psa的組裝裝配工具：六方扳手（3mm），樂(lè)泰膠242，抱鉗，m412內(nèi)六方螺絲4個(gè)，o-lube膠a. 將半瓦扶正連接器與電池的減振器相連,上好固定螺絲(m412),上螺絲前要滴樂(lè)泰膠242。b. 將10芯連接軟線(xiàn)與電池的另一端相連。c.

4、先將軟線(xiàn)塞入電池抗壓筒并將抗壓筒傾斜至一定角度,使線(xiàn)頭呈自然下放狀態(tài)以避免擠線(xiàn),將電池插入抗壓筒,在密封圈上涂上o-lube膠,慢慢將電池旋進(jìn)抗壓筒并用抱鉗上緊.(見(jiàn)圖二)扶正連接器電池電池抗壓筒電池總成圖二 電池總成連接圖2.3激活電池按照電池加載程序?qū)㈦姵丶虞d到規(guī)定值，方可使用。具體使用可參考mwd電池組psa使用指南。2.4井下儀器的串測(cè)試（見(jiàn)圖三）mwd井下儀器在下井前必須做串測(cè)試，以保證整串儀器工作正常。1） 脈沖發(fā)生器連apc，apc連psa，psa的末端用十芯電纜連到中間測(cè)試盒標(biāo)有psa字樣的插孔中。2） 中間測(cè)試盒標(biāo)有sea字樣的插孔，用十芯電纜與sea的電路插孔相連。3） 中

5、間測(cè)試盒自帶的25芯電纜與計(jì)算機(jī)的并口（lpt）相連。4） 中間測(cè)試盒上的開(kāi)關(guān)置于down位置。5） 計(jì)算機(jī)接通220v交流電源，運(yùn)行mwd2003程序。6） 中間測(cè)試盒上的開(kāi)關(guān)打到up位置，此時(shí)屏幕上pressure下的英文由down變?yōu)閡p。7） 等待約50秒整個(gè)儀器串將發(fā)出一組反映當(dāng)前sea所處環(huán)境的靜態(tài)測(cè)量值，隨著信號(hào)的發(fā)生可以聽(tīng)到脈沖發(fā)生器發(fā)出的“咔噠”“咔噠”的聲音。8） 如果連接不正常的情況下，沒(méi)有信號(hào)或聲音，儀器不能下井。在現(xiàn)場(chǎng)或送回車(chē)間進(jìn)一步檢查故障。圖三：串測(cè)試連接2.5脈沖器與apc連接裝配工具：橡皮錘，c扳手，叉扳手，樂(lè)泰膠242，o-lube，把a(bǔ)pc抗壓筒與脈沖發(fā)生

6、器對(duì)接好，在脈沖發(fā)生器的聯(lián)接扣上滴幾滴樂(lè)泰膠，將apc的鎖緊套逆時(shí)針與脈沖發(fā)生器旋緊，把c型扳手扣在鎖緊套上擰緊，最后用橡皮榔頭砸緊。（見(jiàn)圖四）apc tx圖四： 脈沖器與apc連接圖2.6無(wú)磁懸掛短節(jié)的組裝1）標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器懸掛短節(jié)的型號(hào)、尺寸（見(jiàn)表一）：表一：懸掛短節(jié)的型號(hào)型號(hào)扣型內(nèi)徑（mm）4 寸6431 x43057.16 寸24a10x 4a1171.47 寸411 x 41071.4、76.28 寸631 x 63083.0 服務(wù)人員應(yīng)先了解鉆井工程情況，確定所用懸掛短節(jié)型號(hào)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量?jī)?nèi)徑切割扶正塊，必須嚴(yán)格執(zhí)行內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)。2）脈沖發(fā)生器螺栓密封圈的安裝參照?qǐng)D示準(zhǔn)備組裝螺栓

7、和噴嘴的密封圈。為防止損壞密封圈先用塑料布裹住螺栓的絲扣部分，把密封圈25-00-002（國(guó)產(chǎn)件編號(hào)2-118）和25-00-004 （國(guó)產(chǎn)件編號(hào)2-118）涂上o-lube依次裝到相應(yīng)的螺栓部位。（見(jiàn)圖五）根據(jù)實(shí)際井深并參照下表選擇合適的噴嘴水眼，裝上涂了lube的密封圈（25-00-003），首先裝上噴嘴內(nèi)襯套（23-00-002）（較長(zhǎng)19mm，其中8寸噴嘴2個(gè)、6 1/4和7寸噴嘴1個(gè)、4 3/4寸噴嘴無(wú)內(nèi)襯套），其次放入選好的水眼，并安裝到位，用與上述同樣的方法把密封圈25-10-008，25-00-015裝到噴嘴上（8寸噴嘴2個(gè)25-10-008密封圈）。注意：密封圈25-10-0

8、08的后備圈（白圈）的圓弧面對(duì)著密封面。 圖五 脈沖發(fā)生器密封圈的正確安裝支撐套23-00-025（較短14mm）放入脈沖發(fā)生器的噴嘴口中，確保放到位。注意搬運(yùn)過(guò)程中別掉出來(lái)。3).井下壓耗計(jì)算公式及水眼選擇： pt= pb +pm+pbha pt mwd工具下部全部壓耗 pb 鉆頭水眼壓耗 pm 馬達(dá)或渦輪鉆具壓耗 pbha mwd工具下部鉆鋌壓耗（可忽略不計(jì)）其中： ( kg/cm2) :泥漿比重(g/cm3 ) q :排量 (l/s) c :流量系數(shù)(0.950-0.985 )一般用0.953de :鉆頭水眼相當(dāng)直徑( cm ) d1,d2,d3dn: 水眼直徑(cm) 單位換算：1m1

9、0 kg/cm2145 psi 根據(jù) pt值可靈活選擇標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器內(nèi)部水眼以便脈沖發(fā)生器正常工作（壓力在臨界狀態(tài)時(shí)選擇小號(hào)水眼） 工作范圍 推薦范圍 #12 ： 低壓 3501500psi 5001143psi#10 ： 中間 7002000psi 11431786psi一般情況下，都是采用#12號(hào)水眼，也可以靈活選擇鉆頭水眼大小以滿(mǎn)足正常的壓耗范圍 。 當(dāng)使用動(dòng)力鉆具時(shí)，鉆頭水眼應(yīng)盡可能大（2000米以?xún)?nèi)的井，鉆頭水眼相當(dāng)直徑不低于3個(gè)12毫米，以防止mwd儀器下鉆具內(nèi)外壓差太高，造成tx由于壓差太高，不能正常工作。4）組裝a）確保所選無(wú)磁懸掛短節(jié)正確、公母扣無(wú)損傷、母扣端面無(wú)損傷、內(nèi)外已

10、清洗干凈（螺栓、噴嘴孔和無(wú)磁內(nèi)與tx密封面）、螺栓、水眼孔和固定小螺絲孔完好無(wú)損傷。b）放置無(wú)磁懸掛短節(jié)于平整地方，把已經(jīng)連好apc的儀器串從無(wú)磁懸掛短節(jié)的母扣端送入，五個(gè)孔相應(yīng)對(duì)準(zhǔn)。c）將提升棒旋進(jìn)中間孔，再轉(zhuǎn)動(dòng)提升棒轉(zhuǎn)盤(pán)把儀器串提升到貼緊無(wú)磁短節(jié)內(nèi)壁上，核實(shí)螺栓和噴嘴內(nèi)孔干凈、密封圈已裝好，把第一和第五個(gè)固定螺栓上緊，卸下提升棒，裝上另外兩個(gè)螺栓和噴嘴，將扭力扳手扭矩定為110（ft/lbs）磅/英尺左右，依次將螺栓上緊，并一一對(duì)好固定螺絲孔（螺栓圓弧對(duì)固定螺絲孔時(shí)，扭力扳手扭矩宜大為好）。d）把扭矩扳手調(diào)到75磅/英尺左右上緊噴嘴（噴嘴圓弧對(duì)固定螺絲孔時(shí)，扭力扳手扭矩宜小為好），然后上好

11、五個(gè)固定螺絲和擋圈。e）兩個(gè)人小心地把a(bǔ)pc保護(hù)套抬起,徐徐套進(jìn)apc并與無(wú)磁短節(jié)聯(lián)起來(lái)，在無(wú)磁短節(jié)母扣處戴上提升接頭,等待把組裝好的儀器短節(jié)吊上鉆臺(tái).2.7 sea與psa在滑道上連接把電池與探管放到v形架上,將探管內(nèi)的軟線(xiàn)與電池扶正連接器的另一端相連, .將扶正連接器倒轉(zhuǎn)9圈,然后正轉(zhuǎn)上緊.同理裝好apc下的扶正連接器。28儀器角差的讀取將儀器串放到v形架上并使apc下的扶正連接器上的定位鍵朝上,測(cè)量前應(yīng)確保所有絲扣已用抱鉗上緊，用軟線(xiàn)將探管下端十芯插頭與角差測(cè)試盒相連，用一根串口線(xiàn)將角差測(cè)試盒與計(jì)算機(jī)相連，進(jìn)入角差測(cè)試程序并讀出當(dāng)前角差，上好尾錐與上面扶正連接器的保護(hù)套。 3鉆臺(tái)儀器串連

12、接3.1所帶工具:1) 六方扳手；2) 外筒螺絲（20-00-02）；3) o-lube密封酯；4) 樂(lè)泰膠5) 棉紗3.2井下儀器串的吊裝1）將吊裝夾板裝在電池抗壓筒上部靠近扶正連接器位置，起吊時(shí)兩人將儀器串抬起，當(dāng)?shù)趵K吃勁時(shí)，第一個(gè)人將電池抗壓筒舉起，第二個(gè)人抓住儀器串的尾部向后拽住。2）吊繩緩慢起吊，第一個(gè)人在夠不著情況下由前向后舉起儀器串，第二個(gè)人抓住儀器串的尾部向后拽住。3）在第一個(gè)人夠不著的情況下與第二個(gè)人一起抓住儀器串的尾部向后拽，一邊拽一邊向坡道送，將儀器串輕放到坡道上后放手。3.3鉆臺(tái)上井下儀器串的連接1）指揮司鉆吊起無(wú)磁短節(jié)，使之垂立于鉆臺(tái)上，卸下保護(hù)套，邊提邊卸，直到ap

13、c抗壓筒全部提出保護(hù)套。2）將儀器串吊起放入無(wú)磁鉆鋌，將apc插進(jìn)吊起的apc抗壓筒中，兩個(gè)人抬起吊裝夾板以使扶正連接器與apc抗壓筒相連，另外一人上好固定螺絲。3）卸下吊裝夾板，在扶正器上涂抹鉛油，緩緩將儀器串放入無(wú)磁鉆鋌并低速上扣。3.4測(cè)斜另長(zhǎng)的計(jì)算 a：為無(wú)磁鉆鋌的長(zhǎng)度b：為無(wú)磁鉆鋌以下鉆具的長(zhǎng)度c：鉆頭的長(zhǎng)度則測(cè)斜另長(zhǎng)=a+b+c-42374. 淺測(cè)試4.1淺測(cè)試準(zhǔn)備(確認(rèn)儀器和動(dòng)力鉆具是否正常)打開(kāi)地面接口箱和微機(jī)的電源,運(yùn)行mwd2003程序,進(jìn)入測(cè)試整個(gè)地面系統(tǒng)狀態(tài)的畫(huà)面,按接口箱面板上的e鍵4次將放大倍數(shù)設(shè)置為4,門(mén)限值默認(rèn)為缺省值20h,濾波頻率默認(rèn)缺省值為3.完成以上步驟

14、后,整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入測(cè)試準(zhǔn)備完成狀態(tài).4.2淺測(cè)試井下儀器除了地面串測(cè)試、鉆臺(tái)上用編程器驗(yàn)證整個(gè)儀器串性能外，下鉆前，必須運(yùn)轉(zhuǎn)泥漿泵做淺測(cè)試，實(shí)際驗(yàn)證下井儀器的性能，方法如下：鉆具配好后（淺測(cè)試時(shí)，鉆頭接與不接均可），將儀器串放入井眼，脈沖發(fā)生器出口水眼低于鉆臺(tái)面，運(yùn)轉(zhuǎn)泥漿泵至鉆臺(tái)泵壓表顯示3-5mpa，1分鐘后，在儀器房根據(jù)地面接口箱的打印曲線(xiàn)上是否有信號(hào)可判斷儀器串正常與否，同時(shí)也判斷了地面系統(tǒng)是否正常；如在鉆臺(tái)面則可聽(tīng)到脈沖發(fā)生器出口水眼泄流的聲音，表明儀器串正常；可以下鉆。5鉆具偏差角的獲取儀器在下鉆前，必須測(cè)量mwd儀器工具面與動(dòng)力鉆具彎接頭刻線(xiàn)之間的角差，然后輸入定向軟件包進(jìn)行工具面校

15、正，方法如下：以mwd儀器短節(jié)上面的參考標(biāo)記為基準(zhǔn)，順著井眼，從上往下看，順時(shí)針量取儀器工具面與動(dòng)力鉆具彎接頭刻線(xiàn)之間的夾角（0-360）即為偏差角。（見(jiàn)圖八）.圖八 確定工具面偏差角6井下儀器串的拆卸1） 當(dāng)井下工具串被提出井口時(shí)，告訴鉆工從無(wú)磁懸掛短節(jié)下部卸扣。當(dāng)把儀器剛剛提出無(wú)磁鉆鋌約十幾厘米后，用棉紗或破布塞住儀器與無(wú)磁懸掛短節(jié)之間的環(huán)形空間，防止上面的泥漿往下滴。2） 將吊裝夾板裝在電池抗壓筒上部靠近扶正連接器位置，把儀器坐在井口，拆下apc抗壓筒下面的固定螺絲，緩慢上提鉆具，小心地將apc從抗壓筒中取出來(lái)。3） 用吊裝夾板上提，將儀器串提出無(wú)磁鉆鋌，把儀器串移到坡道處，吊繩一邊下放

16、，一邊向上換手把儀器串放在坡道上，吊繩停止起吊。4）儀器串下落時(shí)滑道上須兩個(gè)人，且注意四點(diǎn)：a儀器串落在坡道底部人能夠著時(shí)，暫停下放，第一個(gè)人抓住向后拖。一邊住向后拖一邊下放。b第二人在夠的著情況下由后向前扶住儀器串。c 第二人扶到吊裝夾板處時(shí)，暫停下放，第一個(gè)人扶住儀器串的尾部。一邊向后拖一邊下放，直到滑道中部，放在v型架上，拆下吊裝夾板,。d 兩個(gè)人一起把儀器串抬走，到合適的地方去拆。7密封圈的正確使用及保養(yǎng)記?。喝绻荒艽_定，則不使用 應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持以上準(zhǔn)則；盡管密封圈價(jià)格昂貴，但由于密封圈損壞所導(dǎo)致的工具串的損壞溢出造成的損失彌補(bǔ)則更為昂貴。 節(jié)省使用lube，太多的lube會(huì)削弱密封圈的可

17、壓縮性，且易導(dǎo)致對(duì)裝配件的損壞，lube應(yīng)防塵防沙。 金屬表面的磨損可能導(dǎo)致密封圈的損壞，因而需仔細(xì)檢查，確保密封區(qū)域完好。 廢棄的密封圈應(yīng)及時(shí)銷(xiāo)毀扔棄，防止事故性的重復(fù)利用。 可使用的o圈標(biāo)準(zhǔn)原則上建議用戶(hù)在每次使用脈沖發(fā)生器時(shí)更換o圈。經(jīng)mwd使用人員徹底檢查確保完好后，扶正連接器上的o圈可繼續(xù)使用。必須考慮o圈目前的或?qū)?huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。若不能確保o圈的質(zhì)量，應(yīng)立即更換。高溫高壓的井下作業(yè)后有必要更換使用過(guò)的o圈。密封圈的清潔 密封圈的清洗程序應(yīng)為：用紙巾輕輕擦拭密封圈。若密封圈上有干泥漿，可以使用少量水洗掉，但在涂lube并將其安裝于操作工具上之前，應(yīng)保持密封圈表面干燥，不應(yīng)有任何潮濕之處

18、。密封圈的儲(chǔ)藏密封圈應(yīng)儲(chǔ)藏在無(wú)塵環(huán)境中，且要密封于小型塑料袋中，并作上標(biāo)簽注明。必須避免陽(yáng)光直射，避免放在過(guò)冷或過(guò)熱的環(huán)境中。避免將密封圈放置于可能與鋒利金屬物體接觸的地方。已損壞的密封圈必須用刀銷(xiāo)毀，并處理掉以防止重新使用。8維護(hù)保養(yǎng)1清洗無(wú)磁懸掛短節(jié)無(wú)磁懸掛短節(jié)的內(nèi)壁螺栓孔螺栓鎖定螺絲孔等要擦洗干凈，公母扣帶上護(hù)絲，螺栓孔用膠帶封上。2. seapsaapc保養(yǎng)1） 把seapsaapc的抗壓筒擦干凈，把每節(jié)上的密封o圈和gt圈及擋圈小心地剝掉，把密封圈投入放有洗衣粉的溫水中，用布擦干凈表面的油污，放到塑料袋中保存。2） 把儀器上的密封槽用布條擦干凈，用最細(xì)的鐘表起子摳干凈留在螺絲孔中的樂(lè)

19、泰膠碎片。3） 每段儀器的兩端帶上保護(hù)套，放入儀器箱中保存。附錄一 mwd無(wú)線(xiàn)隨鉆使用要求一、對(duì)鉆井液和凈化設(shè)備的要求1 鉆井液的含沙量必須小于0.3%，含沙量越小越好。2 若調(diào)整鉆井液性能，應(yīng)預(yù)先通知mwd儀器工程師作好準(zhǔn)備，因?yàn)檎{(diào)整鉆井液性能，有可能造成井下儀器一段時(shí)間工作不正常。3 禁止在鉆井液中加堵漏劑和玻璃球等大顆粒物質(zhì)，以免損壞井下儀器或造成井下儀器工作不正常（隨鉆堵漏劑除外）。4 對(duì)鉆井液的粘度和密度等其它參數(shù)無(wú)特殊要求。5 正常鉆進(jìn)時(shí)，必須保證兩級(jí)（振動(dòng)篩、除沙器）以上鉆井液凈化設(shè)備正常工作。二、對(duì)鉆井泵和循環(huán)系統(tǒng)的要求6 鉆井泵的上水要好，泵的效率要求在95%以上。7 鉆井泵的空氣包壓力要穩(wěn)定，按要求補(bǔ)充其壓力為鉆井泵正常工作時(shí)壓力的1/3，若使用雙泵，兩臺(tái)泵的空氣包的壓力應(yīng)一致。8 泵的閥體、閥座、凡爾、缸體、缸套、活塞和彈簧要完好，確保泵上水良好，如發(fā)現(xiàn)某一部分有不正常工作跡象，應(yīng)及時(shí)檢修泵，以免影響mwd儀器正常工作。9 整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)所使用的濾網(wǎng)要干凈，泵出口濾網(wǎng)在使用