SKMWD使用说明书最新Word文档格式.docx
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内高速流动的泥浆,流过限流环与蘑菇头形成的截流面处时产生压力差,使提升杆外部泥浆压力高于提升杆内部泥浆压力,提升杆内部的泥浆压力作用在活塞上表面,提升杆外部的泥浆压力作用在活塞下表面,由于泥浆压力差的作用,使得活塞向上运动,弹簧被压缩，蘑菇头提起，蘑菇头与限流环之间的流通面积较大，泥浆可以快速通过，钻杆内泥浆的压力较小。
当有信号时，如图4所示，伺服阀阀头被提起，泥浆可以从伺服阀阀头处流入，提升杆内外的泥浆压力基本平衡,作用在活塞表面的压力基本相等,原来被压紧的弹簧将释放，蘑菇头与限流环之间的流通面积减小，钻杆内泥浆的压力将升高，信号被传送出去。
3、性能指标
1）定向探管
SK-MWD选用进口定向传感器，保证测量数据准确可靠。
定向探管的性能指标如下：
井斜：
±
0.1°
方位：
1.0°
工具面：
1.5°
2）其它性能指标
最高工作温度：
125℃
仪器外筒承压：
135MPa
抗压筒外径：
φ48mm
仪器总长：
6.9m（无伽马）
电池工作时间：
150小时（无伽马）
泥浆排量：
10～55升/秒（取决于钻铤尺寸）
仪器压降：
50～200PSI（取决于钻铤尺寸和泥浆排量）
泥浆信号强度：
20～500PSI
泥浆粘度：
≤60s（漏斗粘度）
泥浆含砂：
＜1%
泥浆密度：
≤1.7克/立方厘米
第二章井下仪器的组装与操作
1、井下仪器的组成
1专用短节：
用于在内部安装循环套总成的专用短节；
2循环套总成：
包括循环套本体、限流环、键等；
3驱动器/脉冲发生器总成：
驱动控制阀，从而控制蘑菇头，产生脉冲信号；
4电池筒：
为井下仪器提供电源；
5探管：
测量、处理原始数据，控制驱动器/脉冲发生器通过泥浆传输数据；
6扶正器：
使仪器与钻铤同轴,机械连接和电气连接，抗振。
2、井下仪器及设备各部分的现场要求
7专用短节、循环套总成的选择
●专用短节和循环套总成的选择要相互对应，可根据井眼尺寸选择其种类；
●循环套有两种规格：
6-1/2”、4-3/4”；
●专用短节有三种规格：
8”、6-1/2”、4-3/4”；
图5
8限流环、蘑菇头的选择
●限流环和蘑菇头组合可依据泥浆排量及井深进行选择；
●限流环有三种规格：
1.40”、1.35”、1.28”；
●其中1.28限流环背面刻有小，1.35限流环背面刻有中，1.40限流环背面刻有大；
●蘑菇头有三种规格：
1.122”（大）、1.086”（中）和1.040”（小）；
●其中小的蘑菇头丝扣上有一道痕，中的蘑菇头有两道痕，大的有三道痕；
限流环内径
ORIFICEID
蘑菇头外径
POPPETOD
泥浆排量
L/S
GPM
过流面积
平方英吋
1.28（小）
1.122（大）
<
15
250
.297
1.086（中）
13—24
200—375
.360
1.040（小）
19—31
300—500
.437
1.35（中）
1.122
14—30
225—475
.443
1.086
22—35
350—550
.505
1.040
30—38
475—600
.582
1.40（大）
22—36
350—575
.550
28—41
450—600
.612
30—44
475—700
.690
表1
表1中给出了各种尺寸的蘑菇头和限流环的组合产生脉冲时，蘑菇头伸入到限流环所产生的过流面积。
很多的组合是重合的。
总的来说，好的组合是使仪器在工作时选择最大的流过面积。
这样可以使冲蚀最少，延长工作寿命。
此范围是可以超过的，但这样会产生更大的脉冲和更大的冲蚀；
无论如何它应该含盖司钻在这个钻井时期使用的所有排量范围。
图6示出了无阻塞（喷嘴）的水流环中（无反压），各种组合的大阀和限流环所预计产生的脉冲高度。
脉冲高度会因钻头水眼和氮气包而减少。
泥浆比重增加会使信号强度少许增加，而增加排量通常会使信号强度增加。
图6
立管压力对脉冲幅度的影响很小，除非是低立压。
低的立压会使较多的空气混入泥浆，泥浆就成为可压缩的介质导致信号衰减变小。
随着压力的增加，气泡被挤出，信号增强。
空气包可使信号变小。
●当排量在28L/S时可选1.35的限流环和1.122的蘑菇头
●根据排量选好限流环
●配O形圈：
61/2”——228∕238
43/4”——228∕233
●将脉冲器插入循环套，检查座键情况，必需很容易的座键。
蘑菇头必须插入限流环8--12mm.否则不能下井。
●每次下井后，必须从短节中取出循环套。
检查冲刷状况，检查O形圈。
清洗、保养、涂硅脂。
9O形圈的选择及更换
井下仪器组装前，必须仔细检查每个O形圈，有问题及时更换，工具箱应常备有：
AS-220，222等。
（循环套用AS-238，233，228等）。
10检查仪器各连接部分的丝扣，装好O形圈并涂上硅脂。
11井下仪器仪器组装（图7）
图7
A．井下仪器的连接顺序由下向上依次为：
脉冲器、下扶正器、电池筒、中间扶正器、探管、上扶正器（带打捞头）。
连接中需要注意的几点：
其一：
连接时要尽可能的对正，直接插入，直接拔出。
其二：
是防止雨水侵入插头，保持插头干燥、清洁。
B．按照上面的顺序，首先连接脉冲器和下扶正器，将扶正器和脉冲器对正（扶正器上插头为母头的那端为下端，和脉冲器相连接）由于插头为旋转式的，连接中只要将丝扣连接，打紧。
插头会自动接上。
再将电池筒下端（插头为母头的那端）和下扶正器上端连接，打紧。
然后将中间扶正器的下端（插头为母头的那端）和电池筒上端连接，打紧。
C．现在需要测试电池电压和脉冲器小阀动作是否正常。
在中间扶正器上端和探管下端分别接上测试头，再用中间测试盒连接，中间测试盒上会有电压显示（正常为28-29V），30秒后中间测试盒上的信号灯会闪，说明有信号发出，此时脉冲器的小阀应该上下活动有力，而且和信号灯同步。
D．以上测试正常后再将探管下端和中间扶正器上端连接上，打紧。
E．现在需要地面测试，测试探管发出的数据是否正确、测量高边零值。
将探管上端和测试线连接接到接口箱（地面控制箱），接通电源和电脑测量整个系统的高边零值纪录之。
再看井斜数据，应该在90左右。
F．测试正常后将上扶正器连接好，打紧。
仪器连接完毕后，检查仪器筒上各丝扣是否打紧，用摩擦管钳打紧未打紧的丝扣。
6专用循环短节检查
●检查内表面，要光洁，无锈污
●顶丝孔内端必须有合格倒角
●循环套先不安O形圈，装入短节。
检查配合情况
●每次下井完必须尽快取出循环套，将短节清洗干净，涂脂保护，上好护丝。
7循环套的安装
●把选好的限流环装入循环套内，上好O形圈228，固紧螺母；
●用毛巾把专用短节的内部擦干净，并注入适量润滑油；
●把专用短节上的顶丝卸下来，插入一把改锥或金属细棒；
●在循环套外壁的O形圈上抹上硅脂或黄油，再用循环套安装工具将已上键的循环套缓慢压入短节内；
●当循环套下端接触到改锥时，将改锥抽出，拧上平头螺丝，以防止0形圈被切断；
●用循环套安装工具旋转循环套，使循环套上的键与平头螺丝位于同一条线上；
●将平头螺丝卸下，拧上已缠生料带的顶丝，将循环套固定。
8脉冲器检查
●检查胶碗（油囊），一旦破损必须送回维修中心。
如充油不足应及时补充。
工作200小时后应重新充油。
●控制阀动作灵活可靠，不偏心，行程2.5—3mm拉力≥4kg（用尺子在小阀上找一参考线看它的位移）
●控制阀芯、阀座如冲刷严重，要及时更换。
（阀芯用LOCTITE620胶）
●每次下井工作回来，必须拆开大弹簧，活塞部分。
冲净，检查。
重点检查磨套内表面、大弹簧弹性、U形圈。
●弹簧自由长度225mm，7.6kg压缩到178mm。
12Kg压缩到151mm
●活塞上U形圈内无O形圈，下U形圈内一定要有O形圈（新的U圈如果手推阻力比较大可使用1.5或1的O圈），装U型圈的口朝外（上面的朝上，下面的朝下）。
●检查活塞运动阻力：
去掉大弹簧，将活塞、磨套等不加硅脂装配好后。
上下活动提升杆，附加力小于0.3kg
检查通过后，将磨套、活塞、U形圈等涂上硅脂装配好。
●线圈筒及驱动器部分不可自行拆卸
●提升杆上下行程25mm。
引斜座入循环套后，蘑菇头插入限流环8—12mm
●将脉冲测试盒和脉冲发生器连接，测试充电时间（一般3秒左右），观察充电电流（不大于500mA）.
图8
3、插头定义：
地（黑）
电源（红）
信号（黄）
公头组母头组
图9
公头组定义：
最内环为信号线（黄），中间环为地线（黑），最外环为电源线（红）
母头组定义：
中心的柱子为信号线（黄），中圈为地线（黑），最外圈为电源线（红）
如图9所示
图10
4、电池筒总成装配说明
电池筒上接头
电池外筒
电池筒下接头
减振器
旋转接头
电池串
图11
1、装配次序为先下后上。
2、电池串接好减振器装入电池外筒打紧丝扣。
电池肩部距电池筒上端的距离为51±
1mm。
3、将电池筒上接头安装到电池筒上。
4、看准电池插头上的标记，使旋转接头上的矫正槽与电池上地标记对正，用专用套筒把旋转接头装入电池筒上接头内，同时做小范围的矫正，确定其对正后，稍用力压入插头（约6mm）。
此时，专用套筒上的刻线应在电池上插头接口处（此深度48-52mm）。
5、拆卸顺序：
首先拆卸开电池筒上接头上的扶正器。
然后拆卸电池筒上接头，其内的旋转接头将随电池筒上接头一起卸出。
5、电池筒的测试
1．中间连接盒的开关全部放在BREAK位置（断开）
2．中间连接盒的上端和电池筒下端连接；
下端和电池筒的上端连接。
3．用万用表电阻档量中间连接盒的黑①上下应当是通的；
红④的上和下是通的；
黄③的上和下是通的。
4．用电压档测中间连接盒黑①的上和红④的上是28伏左右；
黑①的下和红④的下是28伏左右。
5．千万不能用电阻档量黑①和红④！
！
6．电池筒下端①是地，④是28伏电源，③是脉冲；
电池筒上端①是地，④是28伏电源，③是脉冲。
7．探管下端①是地，④是28伏电源，③是脉冲信号。
8．脉冲器上端①是地，④是28伏电源，③是脉冲信号。
9．用电阻档（2M以上）量黑①和外壳；
红④和外壳；
黄③和外壳间的电阻无穷大（大于10M）
6、电池使用安全注意事项
仪器所配置的是上海神开石油科技有限公司生产的专用锂电池组。
锂电池具有容量大，体积小的特点，使用不当可能会造成严重的损失。
对锂电池组的短路、充电、过放电、挤压变形、强烈冲击、剧烈振动、超过规定温度范围、焚烧、拼装不当、擅自拆解、移作它用等可能损坏电池组，甚至引起爆炸等严重后果。
在使用中需注意：
1、新、旧锂电池组的包装均应使用锂电池组的专用包装箱，新、旧锂电池组均不得无包装转运，包装箱上的各种标识应完整清晰，锂电池组的插头须带保护帽；
2、在储运中，不得使电池组受潮、雨淋、受高温、挤压变形、过度冲击、剧烈振动、不得靠近火焰和强腐蚀性气体，不得与其它易燃、易爆、易腐蚀的物品混合储运。
搬运时轻拿轻放；
3、电池组在包装、储运、装卸及搬运过程中出现强烈刺鼻性气味等异常现象时，所有人员应立即撤离到10米外的安全位置，并立即报请专业人员处理；
4、锂电池组应存储在通风干燥的室温环境中；
5、锂电池组的使用应由具有专业技能的人员进行操作，须做到操作准确无误；
6、使用锂电池组前应详细阅读使用说明和警示，严格按规定进行操作，严禁超过额定指标；
7、在仪器组装前，须做电池组外观检查，不得有影响电池组性能的损伤，导线、接插件等不能有锈蚀、污物、破损等可能引发短路或断路的隐患存在，一经发现应停止使用，并通知专业人员进行处理；
8、插头保护帽应妥善保管，以便暂时不用电池组或旧电池回收储运时使用；
9、锂电池组的使用情况应做好记录，以做为继续使用的依据；
10、电池组的组装中，绝不可使电池组两端短路，电池组的引出线、插头接点短路可导致内部保险丝熔断，若使电池组受到强烈的冲击、振动、超过规定温度范围使用，可能出现电池内故障，绝不可掉以轻心；
11、电池组的故障应由专业人员修理，对电池组的修理应执行相应的规范，所用器件必须是相同型号的器件，不得擅自更改、拼装、拆卸电池组；
12、不得对电池组进行充电、短路、反接极性、过放电、焚烧、靠近火焰、擅自拆解或移作它用等不正确操作；
13、电池组经长期存储后，电池内部会形成结晶，使有载输出端电压降低，故使用前需进行激活操作，使其输出电压达到规定值后方可使用；
14、处理废旧电池组应遵守国家和地方环保法规，禁止随意丢弃，处理废旧电池有困难的用户，应将电池组用原包装运回本公司，由本公司负责处理。
7、扶正器的测试步骤
1．中间连接盒的开关全部放在BREAK位置（断开）。
2．扶正器两端分别上好测试头。
3．将中间连接盒的上端和扶正器下端测试头连接；
下端和扶正器的上端测试头连接。
4．用万用表电阻档量中间连接盒的黑①上下应当是通的；
5．电阻档（2M以上）量黑①和外壳；
6．将测试盒、测试头去掉，用万用表测扶正器三组导线之间的绝缘。
万用表调到电阻档，量三组导线之间的电阻应大于10M。
图12
8、脉冲器和探管联机测试
1．中间连接盒的上端和探管下端连接；
下端和脉冲器的上端连接。
2．中间连接盒和地面接口箱连接。
中间连接盒的开关全部放MAKE位置（接通）。
3．打开接口箱的电源，约70秒后脉冲器的小提升阀应该按探管的指令有规律的上下活动。
4．计算机上显示正确的测量数据，小提升阀提升有力，间隙2—3毫米。
5．注意：
如果接上电池筒千万不要将中间连接盒和地面接口箱连接！
第三章MWD现场检查及井下操作
一、SK-MWD现场检查步骤
为使MWD系统总是处在待命状态，请按如下步骤检查以保证全部零部件运转正常
1．POPPETEND（蘑菇头）
检查大蘑菇头是否冲刷和损坏严重，要及时更换。
检查蘑菇头的尺寸是否和预计的泥浆排量相匹配。
测量蘑菇头的外径并记录在仪器工作记录表中。
用生料带将蘑菇头和提升杆上好，必需插入循环套中的限流环内8—12毫米，上紧它。
2．PISTONCAP（活塞）
活塞是用丝扣胶和提升杆上紧的吗？
一定要上紧。
3．PISTONSEAL（活塞密封圈U型圈内有O型圈）
检查活塞密封圈U型圈的状况。
它是没有刮痕和损坏而正确地放在活塞底部的槽中吗？
内部有O圈吗？
4．PISTONWIPER（活塞刮子U型圈内部没有O圈）
检查活塞刮子U型圈的状况。
它是没有刮痕和损坏而正确地放在活塞上部的槽中吗？
确保在活塞上涂上硅脂。
5．PISTONBORESLEEVE（耐磨套）
检查确保它没有刮痕、圆形槽、裂痕、裂纹。
它的表面必须光滑和干净，如不是更换之。
6．MAINORIFICE（限流环在循环套中）
检查它的冲刷和磨损情况，如严重，更换之。
确保它的尺寸和预计的泥浆排量相匹配。
7．POPPETSAFT（提升杆）
检查它的冲刷、磨损、行程和圆形槽等情况。
它上面不能有沙子等杂物它们会使提升杆卡住。
用手推（内部加弹簧）它看是否运动自如。
检查它上部的小限流环是否装好。
8．MAINSPRING（大弹簧）
检查它是否冲刷严重如果是更换之。
装好后手推提升杆看弹性如何？
9．SCREENHOUSING（滤网外筒）
卸下滤网检查控制阀座的冲刷和磨损情况，如严重更换之。
清洗干净。
10．SERVOPOPPETORIFICE（控制阀座）
确保阀座是由螺丝上好的。
11．SERVOPOPPETASSEMBLY（控制阀总成）
检查阀头的状态，确保它没有冲坏，检查总成确保安装正确。
运动间隙在2—3毫米之间。
涂丝扣胶上紧。
12．BELLOWS（大胶碗也叫油囊）
检查它不能有割裂和刺坏的情况，需充满油。
13．PULSER（脉冲器）
将脉冲器和测试盒连接，测试脉冲器，看它的控制阀的运动和测试盒发出的指令是否同步？
检查抗压筒看它的冲刷情况如严重更换之。
确保所有的丝扣都打紧。
14．INTERMODULES（扶正器）
检查两端的电气插头是否干净，有无损坏。
确保所有的O形圈处于良好状态。
检查两端插头的电气连接性和绝缘性。
15．BATTERYPACK（电池筒）
电池筒内的电池用了多久？
还能用多久？
检查两端插头的电压及电气连接性和绝缘性。
检查抗压筒看它的冲刷情况，丝扣是否完好？
16．SYSTEM（系统）
将整个井下仪器连接好，探管上部用测试线和地面接口箱连接，打开接口箱电源进入MWD测量软件。
确保脉冲器的控制阀运动和探管的指令一致同步，测量数据正确。
将所有丝扣打紧，高边缺口朝上，记录此时的高边值HT0便是仪器高边零值。
二、井下仪器下井操作
1．将专用短节接在无磁钻铤下面下入井口。
2．井下仪器连接完成后，将引斜护帽戴在引斜上，并把打捞释放筒接在打捞头上。
然后，把井下仪器抬到钻台坡道前，准备下井；
把打捞释放筒的绳套挂在气动绞车的吊钩上，将仪器缓慢吊起；
注：
操作人员必须站在仪器的一侧，双手扶住引斜的上部，避免引斜在地面滑行，损坏蘑菇头。
3．仪器放入无磁钻铤前，先将引斜护帽摘下，再缓慢放入无磁钻铤直到座入循环套。
4．在井口打捞杆上画记号。
再吊起仪器约1米，重新下放仪器座键。
观察记号、位置方向不变。
5．再重新吊起、下放仪器。
观察记号位置方向都不变，则座键成功。
6．左旋并提出打捞杆，结束井口操作。
7．方钻杆接水龙带，开泵进行井口测试。
开泵后3分钟内计算机上应有脉冲显示。
脉冲幅度应大于150PSI。
否则不能下钻，需要换井下仪器重复2—7的步骤。
第四章SK-MWD地面仪器操作规程
一、地面仪器的组装与连线测试
1、室内仪器及设备的组成与组装
a.地面数据采集处理箱：
检测地面立管上压力传感器上的压力变化并转化为电信号通过串行口送给地面笔记本电脑，给司钻读出器提供安全电源，传输测量信息。
b.笔记本电脑：
检测从数据采集箱传出的泥浆压力信号、处理、储存、打印数据及波形。
c.ups:
提供安全、稳定的不间断电源。
d.探管测试线：
探管测试时，与采集箱间的通讯线。
司钻读出器测试线：
用于测试司钻读出器的短线与采集箱连接。
d.接通电源，检查ups输出220v或110v稳压电源。
e.将采集箱与笔记本电脑的串口相连，司钻读出器用测试线与采集箱相连，探管用测试线与采集箱相连。
f.打开计算机电源进入MWD测量程序,选择测试状况，接通采集箱电源，约40秒后计算机屏幕上将出现一个3秒的脉冲过13秒后出现一个1秒的脉冲（这就是测量同步头）连续出现三个脉冲是井斜（INC）、后来是工具面（ATF）、方位（AZ）、总重力场（G）、总磁场（MAG）（长井斜），自动工具面。
为了便于同步每三个工具面有一个工具面同步头。
可测试探管、地面仪器的工作状况。
如果探管是静止则发3个工具面（采样5组数）后间隔45秒。
再发短井斜数据（静态数据）（INC、ATF、AZ）
g.将脉冲器与电池筒以及探管用扶正器连接起来。
平放在仪器支架上，并使脉冲器缺口朝上。
用地面测试线将探管与采集箱相连接。
在计算机上得到HT值，记录此值，它便是仪器的高边零值HT0。
h.工具面校正值=HT0+（造斜工具刻线顺时针到循环短节螺丝的角度）。
大于360时减去360。
将此值记录并输入到计算机屏幕上。
2、室外仪器及设备的组成与组装
1、室外仪器及设备的组成:
压力传感器及连线
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