【摘要】：電磁隨鉆測量(EM-MWD)在鉆進(jìn)過程中可以實(shí)時(shí)向地面?zhèn)鬏斁鹿こ虆?shù)(井斜角、方位角和工具面角等)和地質(zhì)參數(shù)(地層電阻率和地層自然伽馬值等),是實(shí)現(xiàn)井眼軌跡監(jiān)測與控制的重要技術(shù)手段,且具備信號傳輸不受鉆井液性質(zhì)、排量大小限制,傳輸速率高等優(yōu)點(diǎn)。合理的信號傳輸模型可用于分析電磁信號傳輸特性,是EM-MWD系統(tǒng)設(shè)計(jì)與改進(jìn)的基礎(chǔ)。目前,國內(nèi)外主要理論模型為電場模型和電路模型,且只能應(yīng)用于EM-MWD信號傳輸通道為軸對稱結(jié)構(gòu)的井型,而水平井中EM-MWD信號傳輸通道為非軸對稱結(jié)構(gòu),故傳統(tǒng)理論模型無法用于分析水平井中EM-MWD信號傳輸特性。本文提出了一種適用于水平井中EM-MWD信號傳輸特性分析的三維有限元模型,并結(jié)合導(dǎo)師自主研發(fā)的EMMWD系統(tǒng)進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn),分析水平井中EM-MWD信號傳輸特性,指導(dǎo)EMMWD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:仿真分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果規(guī)律一致。第一章為引言部分,闡述了建立水平井中EM-MWD信號傳輸三維有限元模型的意義,并在充分調(diào)研和分析EM-MWD系統(tǒng)和信號傳輸模型研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,確定了本文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線,闡明了本文的創(chuàng)新點(diǎn)。第二章為EM-MWD信號傳輸?shù)幕驹?主要闡述了EM-MWD信號激勵方式、電磁隨鉆測量理論模型和和水平井中信號傳輸信道。第三章為水平井中EM-MWD信號傳輸仿真分析,首先闡述了有限元仿真分析的基本原理,再分別從地面接收電極方位和極距、水平段長度、直井段深度和鉆遇地層電阻率四個方面分析了水平井中EM-MWD信號傳輸特性。第四章為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,主要運(yùn)用導(dǎo)師自主研發(fā)的EM-MWD系統(tǒng),進(jìn)行EMMWD信號傳輸野外實(shí)驗(yàn),并從地面接收電極方位、極距和水平段長度三個方面,驗(yàn)證了仿真分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果規(guī)律的一致性。第五章為結(jié)論與展望,主要闡述了應(yīng)用三維水平井有限元仿真模型的研究成果,并提出了下一步研究工作的展望,以期補(bǔ)充和完善水平井中EM-MWD信號傳輸特性。
【圖文】：

付信信：石油水平井鉆井 EM-MWD 信號傳輸特性分析極。EM-MWD 系統(tǒng)在井下測量參數(shù)和發(fā)射載有參加激勵源時(shí)，鉆井液、套管和地層等形成一個回路下信號采集單元將采集到的地質(zhì)和工程參數(shù)進(jìn)行編過電磁信號發(fā)送至地面，地面接收機(jī)通過接收井架進(jìn)行濾波和解碼，最終獲取 EM-MWD 系統(tǒng)井下測可為現(xiàn)場施工提供指導(dǎo)。該激勵方法具有以下優(yōu)勢電磁信號發(fā)射效率較高，不需要較大的信號發(fā)射功D 系統(tǒng)井下作業(yè)時(shí)間，，提高工作效率。但其難點(diǎn)在的抗剪切、抗扭矩能力，又要求其絕緣性好。3 2 1

中國地質(zhì)大學(xué)碩士學(xué)位論文參數(shù)進(jìn)行編碼等，隨后將編碼后的數(shù)據(jù)通過電磁信過接收井架和電極間的原始信號波形，并進(jìn)行濾波參數(shù)。井下所測量的參數(shù)可為現(xiàn)場施工提供指導(dǎo)。層中出現(xiàn)兩個回路，而有效回路只有一個，導(dǎo)致了了 EM-MWD 系統(tǒng)井下作業(yè)時(shí)間；并且由于鉆具外致了鉆柱外徑增加，易發(fā)生卡鉆事故。方式為 EM-MWD 系統(tǒng)最基本有效的兩種模式，在括中繼接力式、延長線式電磁隨鉆測量系統(tǒng)，本文勵裝置。3 2 1
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE243

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2580116