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试论随钻仪器振动测试台的设计

学术期刊发表网 位置:理工论文 时间:2019-01-04 16:13 ()
摘要:我国发展随钻测井技术要有新的思路,实现跨越式发展,才能紧跟世界石油工业先进技术的发展步伐,达到提高国内随钻测井技术水平的目的。为保障水平井作业的高效进行,提高仪器稳定性是重中之重。针对LWD故障仪器检测手段有限的问题,将废置振动筛改造成随钻仪

  我国发展随钻测井技术要有新的思路,实现跨越式发展,才能紧跟世界石油工业先进技术的发展步伐,达到提高国内随钻测井技术水平的目的。为保障水平井作业的高效进行,提高仪器稳定性是重中之重。针对LWD故障仪器检测手段有限的问题,将废置振动筛改造成随钻仪器振动测试台,以增加振动情况下的检测手段,并自主进行设计优化,取得了良好的成果。

  关键词:随钻测井,测井仪器,振动检测

石油仪器

  1概述

  大庆油田的开发已进入中后期,外围薄差油层的有效开采是油田持续稳产的重要手段之一。目前,薄差油层多采用水平井开发,现场施工需借助LWD随钻测井仪器进行地质导向钻井。LWD仪器现已在薄差油层水平井的开发中得到了大面积的推广应用,创造了巨大的经济效益和社会效益。

  LWD仪器的稳定性高低直接影响现场施工成本,但因为检测手段有限,返回车间的故障仪器经常检测不出故障所在。针对此问题我们没有准确有效的维修手段,仅能通过更换电路板、插针等来排除故障,并没有从根本上解决问题。通过对此现象的分析,认为仪器在井下处于振动状态,而在车间不能模拟井下动态环境,只是在静止状态下检测,使由电路板元器件虚焊、插针接触不良等引起的故障无法重现。因此,急需振动检测设备对故障仪器和新组装的仪器进行振动测试,以避免此类故障的发生,提高仪器的稳定性。

  2振动筛的改造

  经调研,随钻仪器通常在5~10g加速度、10~150Hz频率环境下开展振动试验。现有一台废置振动筛,其加速度不小于6g、振动频率为23Hz,基本可以满足振动测试要求,故将其改造成了随钻仪器振动测试台,改造方案如下:(1)拆卸泥浆入口箱;(2)切掉泥浆入口箱下面的钢板;(3)泥浆入口箱拆卸后,侧面铁板支架向其一侧移动,增大振动平台空间;

  (4)拆卸泥浆过滤筛网,处理较高的台面,使其与较低台面合为一个台面,并安装钢板,在钢板上安装插件、电路板、探管等的振动紧固工装;(5)各工装拆卸、安装方便,并紧固在台面上,在振动环境下不易松动,焊缝美观、无裂缝;(6)更换所有线路(原线路已严重老化)和启动、关闭等按钮;(7)彻底检查振动筛的连接情况,补齐缺失的螺栓及螺母;(8)保养维护振动筛,并提供润滑油;(9)整形(变形处、激动电机外壳破损处等);(10)喷漆,防止生锈。

  2.1振动部件垂直固定工装的设计

  (1)插件垂直固定工装。

  插件固定底座通过螺栓固定在底板上,插件下部要连接测试针,所以插件固定底座轴台肩高为80mm。为使连接环能牢靠的固定在插件上,在振动测试时不松动,设计了固定连接环的压紧盘和拉杆,通过铰链和螺栓压紧。为使压紧盘在振动测试时周向固定,在压紧盘上设计了定位销,插到连接环的定位销孔里。

  (2)探管垂直固定工装。

  在振动筛侧面板上焊接出一块立板,其上安装卡子,将探管垂直方向固定,立板后加3条加强肋,增加强度。振动测试时,探管下端口需连接测试插针,并且为了保护螺纹免遭振动时磕碰,设计侧面开窗的护丝,既能保护螺纹,测试插针又可通过侧窗与探管连接。

  2.2振动部件水平固定工装的设计

  (1)插件水平固定工装。插件水平放置,用卡子将其固定,30mm厚钢板切割成型,可节约成本,插件拉板、插件拉杆和压紧套可将连接环牢靠地固定在插件上。

  (2)探管水平固定工装。探管水平放置,用卡子将其固定,30mm厚钢板切割成型,可节约成本。

  2.3电路板固定工装

  注完胶的电路板直接通过螺栓固定在底板上,并用电路板压板将其压紧。

  3应用效果

  随钻仪器振动测试台投入使用以来,共检测仪器19串,其中未通过振动测试的12串。

  经过LWD随钻仪器振动测试台的检测,能够检测出电路板、高频插针及同轴插针的抗振情况,这些情况可以有效反映出仪器在模拟井下工作环境时的真实情况,通过测试及时发现筛选不合格的仪器进行行之有效的整改与维护。若没有进行振动测试,无法保证每一套仪器的稳定性,在发生故障时,增加起下钻成本,增加了查找与解决问题的时间,为正常生产浪费不必要的人力与时间。

  4结论

  大庆油田的开发已进入中后期,随钻仪器的应用逐年增多,为保障水平井作业的高效进行,提高仪器稳定性是重中之重,而提高稳定性就必将不断提高现有技术手段。振动测试台的应用将有效地规避在以前的技术手段下,仪器的生产和维护中出现的常见问题,降低仪器的故障率,提高仪器的稳定性,从而保证了生产的有序进行。节省起下钻的同时,节约了大量的起下钻成本以及运输费用,为油田的降本增效创造了更高的价值。随着油田开发进程的推进,振动测试也将会成为仪器生产维修中的必要检测手段。

  参考文献:

  [1]ThePetroleumEngineering[J].Jan,1940.

  [2]ElectricalLogging[J].TheOilWeekly,July151935.[3]GeothermalTechnologies[J].2000,5(3).

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  [5]邹德江.范宜仁.邓少贵.随钻测井技术最新进展[J].石油仪器,2005(5).

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