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石油钻井防碰测距系统设计

作　者: 霍微伟
导　师: 骆丽
学　校: 北京交通大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 石油丛式井防碰测距 SMWD 磁测距
分类号: TE922
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 221次
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内容摘要

随着丛式钻井技术的发展,特别是近年来海上石油勘探过程中高密度加密井项目的陆续展开,钻头与成井相碰的事件时有发生,而一旦碰撞打穿成井就会造成数百万元的经济损失。渤海油田开发的大型丛式井项目多次出现钻穿套管及碰撞险情。为防止此类事故的发生,需要设计出一套独立的石油防碰测距系统。针对过往的各种防碰测距手段的分析与经验,如水声传感器法、井眼轨迹预测法等,以及磁旋转定向系统(RMRS)在煤气层勘探应用中的迅速推广,本文提出了一种将磁测距技术与SMWD磁测量原理相结合的防碰理论。以现有的ZT-MWD成熟设备为基础,利用ZT-MWD磁通门磁强计磁场测量功能作为磁测量基础,以ZT-MWD定向角度测量功能作为距离测算基本数据的来源,结合全新的磁源工装和功能全面的地面软件,可以极大的提高防碰效率并降低成本,是一种有效的设计方法与先进的设计理念。本文着重介绍磁测距技术的现状,阐述SMWD磁测量原理以及测量工具磁通门磁强计。给出并建立一套基于此项技术理论的测量模型,通过大量的模型计算及Maxwell vll软件下的各项模拟仿真,确定磁源工装的各项技术参数,结合当下最先进的永磁材料和充磁技术,设计制造设备工装,搭建无磁环境,进行模拟钻井平台之上的各项现场试验。与此同时完善地面软件部分的各项功能。得到实测数据以及进行系统的调试修改,以应用于真正的海上石油勘探丛式井防碰。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-21
  1.1 研究背景及意义  11-15
  1.2 研究现状及趋势  15-19
  1.3 研究目标和论文的组织结构  19-21
2 磁测距技术理论基础  21-27
  2.1 磁测距技术概述  21-22
  2.2 磁测量原理解析  22-25
  2.3 本章小结  25-27
3 防碰测距模型的建立  27-41
  3.1 系统总体设计  27-28
  3.2 ZT-MWD磁测量原理  28-29
  3.3 磁场发生工具的磁场模型  29-40
  3.4 本章小结  40-41
4 防碰测距模型的仿真分析  41-73
  4.1 仿真分析软件Maxwell v11  41
  4.2 确定磁源参数  41-43
  4.3 磁场数学模型的软件仿真  43-72
  4.4 本章小结  72-73
5 防碰测距工装的现场试验  73-87
  5.1 静态磁场分布试验  73-76
  5.2 交变磁场试验  76-82
  5.3 磁场与方位的关系模型研究  82-86
  5.4 本章小结  86-87
6 防碰测距软件设计  87-99
  6.1 防碰测距软件的设计要求  87-88
  6.2 防碰软件的功能介绍  88-97
  6.3 本章小结  97-99
7 总结与展望  99-101
  7.1 论文总结  99
  7.2 展望  99-101
参考文献  101-103
附录A  103-129
作者简历  129-131
学位论文数据集  131

石油钻井防碰测距系统设计

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