鉆井井下聲波遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)

加拿大XACT井下遙測(cè)公司在殼牌和BP兩大國(guó)際石油公司的支持下，成功開發(fā)了鉆井井下聲波遙測(cè)技術(shù)，并投入商業(yè)應(yīng)用。該技術(shù)是使用壓電或電磁材料產(chǎn)生縱波，使之沿鉆柱高速傳輸至地面的一種信號(hào)傳輸技術(shù)。它可消除鉆井液脈沖傳輸只能針對(duì)井下單一位置進(jìn)行傳輸?shù)木窒?，沿管柱多點(diǎn)測(cè)量壓力、溫度、扭矩、撓度、拉力等數(shù)據(jù)，全程連續(xù)提供全井筒和管柱信息，可在任意環(huán)境下提供高速、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，并實(shí)現(xiàn)地面與井下的雙向通信，傳輸不受井深和水深的影響。

聲波遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)工具由信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成。信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)采用壓電或電磁換能器作為聲波發(fā)生器，其他組成部分還包括驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)產(chǎn)生電路和電源等。傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵是克服傳輸過(guò)程中信號(hào)的衰減(尤其是長(zhǎng)距離傳輸)。聲波遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)采用鉆柱作為傳輸信道，需要每隔一段距離設(shè)置一個(gè)中繼器，進(jìn)行信號(hào)的接收、放大和再發(fā)射。每個(gè)中繼器的長(zhǎng)度及操作與鉆桿大致相同。中繼器同時(shí)又是傳感器，可多點(diǎn)測(cè)量壓力、溫度、扭矩、撓度、拉力等管內(nèi)外數(shù)據(jù)，由此構(gòu)成了一個(gè)地下的測(cè)量與傳輸網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)全井筒測(cè)量與傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率最大可達(dá)33 bit/s。地面接收系統(tǒng)是利用安裝在頂驅(qū)上的一個(gè)小型的加速度計(jì)收集和解碼井下傳輸?shù)穆暡〝?shù)據(jù)流，采用無(wú)線方式傳輸至控制計(jì)算機(jī)，還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸至遠(yuǎn)程客戶。

XACT聲波遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已在北美400多口井中應(yīng)用，在欠平衡鉆井、空氣錘鉆井和長(zhǎng)水平段水平井鉆井作業(yè)中均獲得良好的應(yīng)用效果。

（供稿 春 輝）