钻井井下声波遥测网络

钻井井下声波遥测网络

加拿大XACT井下遥测公司在壳牌和BP两大国际石油公司的支持下，成功开发了钻井井下声波遥测技术，并投入商业应用。该技术是使用压电或电磁材料产生纵波，使之沿钻柱高速传输至地面的一种信号传输技术。它可消除钻井液脉冲传输只能针对井下单一位置进行传输的局限，沿管柱多点测量压力、温度、扭矩、挠度、拉力等数据，全程连续提供全井筒和管柱信息，可在任意环境下提供高速、实时数据传输，并实现地面与井下的双向通信，传输不受井深和水深的影响。

声波遥测网络工具由信号发生系统、传输系统和接收系统组成。信号发生系统采用压电或电磁换能器作为声波发生器，其他组成部分还包括驱动电路、信号产生电路和电源等。传输系统的关键是克服传输过程中信号的衰减(尤其是长距离传输)。声波遥测网络采用钻柱作为传输信道，需要每隔一段距离设置一个中继器，进行信号的接收、放大和再发射。每个中继器的长度及操作与钻杆大致相同。中继器同时又是传感器，可多点测量压力、温度、扭矩、挠度、拉力等管内外数据，由此构成了一个地下的测量与传输网络，从而实现全井筒测量与传输，数据传输速率最大可达33 bit/s。地面接收系统是利用安装在顶驱上的一个小型的加速度计收集和解码井下传输的声波数据流，采用无线方式传输至控制计算机，还可以通过互联网传输至远程客户。

XACT声波遥测网络技术已在北美400多口井中应用，在欠平衡钻井、空气锤钻井和长水平段水平井钻井作业中均获得良好的应用效果。

（供稿 春 辉）