近鉆頭測(cè)量系統(tǒng)信號(hào)傳輸與高溫存儲(chǔ)

近鉆頭測(cè)量系統(tǒng)由近鉆頭測(cè)量短節(jié)和近鉆頭接收短節(jié)２部分組成，二者之間通過無線傳輸系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)傳輸，傳輸方式主要有泥漿脈沖傳輸、電磁波傳輸和聲波傳輸。近鉆頭測(cè)量短節(jié)與鉆頭連接，主要由傳感器、發(fā)射天線、控制電路、電池組等組成?？刂齐娐肥菫榱双@取地質(zhì)參數(shù)和工程參數(shù)等井下數(shù)據(jù)，然后做出處理并將信號(hào)傳輸給發(fā)射天線，發(fā)射天線將信號(hào)以電磁波形式發(fā)射給接收天線。近鉆頭接收短節(jié)位于螺桿鉆具上方，主要由接收天線、控制電路、電源電路、存儲(chǔ)器等組成，負(fù)責(zé)接收發(fā)射天線傳輸過來的信號(hào)，然后將信號(hào)進(jìn)行處理存儲(chǔ)。在近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)中，接收短節(jié)還能與MWD系統(tǒng)進(jìn)行通訊，通過MWD系統(tǒng)將數(shù)據(jù)上返給地面。

泥漿脈沖傳輸技術(shù)是目前隨鉆過程中普遍采用的一種數(shù)據(jù)傳輸方式，其最高傳輸速率只能達(dá)到4～10?bit/ｓ，在一定程度上滿足了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?/p>

電磁波無線傳輸不需要鉆井液作為信號(hào)載體，對(duì)欠平衡鉆井工藝有更好的適應(yīng)性，但隨著地層介質(zhì)對(duì)信號(hào)的吸收，石油鉆井中其應(yīng)用深度受到很大限制，一般不超過3000 ｍ。

無論是泥漿脈沖傳輸、聲波傳輸還是電磁波傳輸，過低的遙傳數(shù)據(jù)率始終是一個(gè)棘手的問題，其影響會(huì)嚴(yán)重降低鉆井作業(yè)進(jìn)度且增加作業(yè)費(fèi)用。所以有必要在這方面作出改進(jìn)。

把需要實(shí)時(shí)處理的聲波信息通過泥漿脈沖遙傳到地面，而把大量處理結(jié)果和原始波形數(shù)據(jù)先暫時(shí)存儲(chǔ)在高效存儲(chǔ)器中。這樣就減少了傳輸量，且最大程度上保留了鉆進(jìn)過程中的所有原始數(shù)據(jù)。

傳到地面，而把大量處理結(jié)果和原始波形數(shù)據(jù)先暫時(shí)存儲(chǔ)在高溫存儲(chǔ)器中，待起鉆后回收數(shù)據(jù)。這樣就減少了傳輸量，且最大程度上保留了鉆進(jìn)過程中的所有原始數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)是成本低，數(shù)據(jù)保存可靠。缺點(diǎn)是地面不能實(shí)時(shí)得到數(shù)據(jù)，無法指導(dǎo)鉆進(jìn)。對(duì)于數(shù)據(jù)量很大的隨鉆測(cè)井，如隨鉆成像測(cè)井，通常采用實(shí)時(shí)傳輸和井下存儲(chǔ)相結(jié)合的辦法，對(duì)關(guān)鍵井段采用實(shí)時(shí)傳輸，而其他井段采用井下存儲(chǔ)。

而這些隨鉆測(cè)井用的存儲(chǔ)器本身需要具備很強(qiáng)的耐高溫能力，需要在175℃乃至200℃以上的高溫下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)寫入，并能夠在高溫環(huán)境里長(zhǎng)時(shí)間保存數(shù)據(jù)。

審核編輯 黃宇