智能钻杆遥测系统.ppt

智能钻杆遥测系统简介（IntelliServTM）,石工研10-2班陈亚男,研究意义,随着旋转导向、地质导向以及随钻地震技术的不断发展，钻井液脉冲信息传输技术已经远远不能满足井下随钻测量数据的实时传输传输速率低（标准传输速率是412bit/s）发生井控问题以及进行欠平衡钻井不能使用钻杆接头间形成电缆“硬连接”有缆钻杆实现电缆的准确对接和确保其绝缘非常困难钻杆接头间形成电缆“软连接”有缆钻杆Intelliserv公司的智能钻杆遥测系统投入商业应用,系统由井下到地面依次为：钻头传感器（BitSensors）LWD/MWD位置反馈及控制器传输线路信号中继短节（IntelliLink）顶驱旋转短节（SwivelLink）数据传输水龙头（DataSwivel）地面服务器（IntelliServer）,智能钻杆遥测系统的组成,智能钻杆的原理,关键技术：无接触线性耦合器（IntelliCoils）电缆安装钻具内电缆两端各有一个感应线圈,分别嵌入钻具公扣前端和母扣台肩上钻具的两端彼此靠近但不直接接触双台肩设计保护感应线圈利用电磁感应原理传输数据公、母接头螺纹旋紧后,前一个接头内的耦合器产生交变磁场,使后者产生感应电流，从而跨越接头间隙传递数据,感应电流,交变磁场,电缆在钻柱中的放置铠装到不锈钢管中，穿过工具接头本体进入钻柱加厚内径不锈钢管受张力作用靠向管壁，没有与管壁接触，防止钻杆弯曲时损伤电缆,感应线圈,铠装电缆,耦合器线圈的横截面图线圈外层有聚合物密封材料，与泥浆和钻杆绝缘含有铁氧体聚焦材料的U形槽：绝缘但能够传递磁感线，感应环嵌入其中,线圈,聚合物密封材料,U形槽,感应线圈的外观图线圈通过剑形物与电缆相连接,剑形物,信号中继短节（IntelliLink）,在钻柱上每隔一段距离安装，用以增强信号强度可传输数据为井下工具连入IntelliServ网络提供通道如安装类似于随钻测量工具的传感器，采集温度、压力等数据,顶驱旋转短节（SwivelLink）,安装在顶驱下方或者方钻杆上方顶驱转环不随钻柱一起旋转信号采集装置,将信号从钻柱电缆中拾取出来，通过电缆传入地面计算机系统,数据传输水龙头（DataSwivel）,位于钻柱传输线的最上部由旋转和固定装置组成数据在旋转部分传输与顶驱旋转短节配合使用，以增强信号强度,智能钻杆遥测系统的工作原理,系统核心：地面服务器服务器给每个井下工具分配一个地址工具通过信号中继短节（IntelliLink）连接到网络中顶驱旋转短节将数据信号从旋转钻柱传递到地面数据收集系统,智能钻杆遥测系统的工作原理,网络协议软件和硬件控制着各种设备之间的信息交流每一个工具都有一个不同的地址,具有唯一可辨性,可以确定发生事故的井段位置系统的双向传递结构井下的信息高速地传到地面地面的指令也能快速地传到井下设备井下设备之间也可以相互传递、接收和执行指令地面服务器能够把信息发送到钻机的指定位置或者经由万维网传达给世界各地的工程师和操作者,在需要做出决策的任何时候提供关键信息,智能钻杆遥测系统的优缺点,优点：数据传输速率高（大于1Mb/s）、容量大、实时真正实现双向通讯