BH-VDT垂直钻井工具无线电磁短传模块影响因素分析

作     者：赵亮 黄峰 王峰 陶松龄 刘郅轩 郭超 刘义彬 Zhao Liang;Huang Feng;Wang Feng;Tao Songling;Liu Zhixuan;Guo Chao;Liu Yibin

作者机构：中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院 中国石油集团渤海钻探工程有限公司第三钻井分公司 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2024年第52卷第2期

页      面：30-35,64页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：中国石油集团渤海钻探工程公司重大研发项目“BH-VDT3000垂直钻井工具研制”(2021ZD02F-01)。 

主　　题：垂直钻井 无线电磁短传 偶极子天线 电阻率 接收源距 

摘      要：垂直钻井工具组合大扭矩螺杆一体化提速技术,是山前高陡构造防斜打快的主要手段。BH-VDT垂直钻井工具采用随钻测量、控制和实时上传一体化设计,如何绕过螺杆将近钻头采集信息高效传输至地面,成为了当下面临的主要技术难题。为此,将脉冲发生器从工具中分离出来,加入无线电磁短传模块,在螺杆的两端接入无线发射模块与无线接收模块,并采用有限元分析软件,建立钻井试验模型来分析影响无线电磁短传模块的因素。仿真结果与现场试验数据符合较好,无线电磁短传模块中的接收天线正极距离套管底部的距离大于20 m时,套管对接收信号强度的屏蔽影响趋于平缓,钻井液电阻率和地层电阻率对该模块的无线传输效果影响较大,接收天线两级的绝缘距离越长对传输效果越有利;而发射端和接收端的距离在8~15 m范围内,对接收信号强度的影响较小。研究结果表明:采用无线电磁短传模块是解决BH-VDT垂直钻井工具绕过螺杆实现井下信息实时高效传输的有效手段,对其他工具为解决此类问题的设计、现象解释有指导意义。