GBT-石油天然氣鉆采設(shè)備 近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)編制說明_第1頁
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《石油天然氣鉆采設(shè)備近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)》(征求意見稿)編制說明項(xiàng)目計劃號:20230217-T-469國家標(biāo)準(zhǔn)石油天然氣鉆采設(shè)備近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)編制說明(征求意見稿)北京石油機(jī)械有限公司2024年1月III組要求相匹配,相關(guān)環(huán)境要求技術(shù)參數(shù)可以借鑒該組別數(shù)據(jù)。表2溫度環(huán)境要求調(diào)研情況匯總技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)來源數(shù)值工作溫度GB/T25480儀器儀表運(yùn)輸、貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法-20℃~+60℃GB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范-20℃~+60℃SY/T6702-2019地層評價隨鉆測井系統(tǒng)技術(shù)條件-40℃~+80℃貯存溫度GB/T25480儀器儀表運(yùn)輸、貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法-40℃~+55℃GB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范-40℃~+70℃SY/T6702-2019地層評價隨鉆測井系統(tǒng)技術(shù)條件-40℃~+80℃表3振動試驗(yàn)條件調(diào)研情況匯總技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)來源數(shù)值振動加速度GB/T25480儀器儀表運(yùn)輸、貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法29.4m/s2GB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范/SY/T6702-2019地層評價隨鉆測井系統(tǒng)技術(shù)條件19.6m/s2頻率范圍SY/T6844微電阻率成像測井儀標(biāo)準(zhǔn)5Hz~150Hz~5HzGB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范5Hz~55Hz~5HzSY/T6702-2019地層評價隨鉆測井系統(tǒng)技術(shù)條件5Hz~55Hz~5Hz掃頻速率GB/T25480儀器儀表運(yùn)輸、貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法1oct/minGB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范≤1oct/minSY/T6702-2019地層評價隨鉆測井系統(tǒng)技術(shù)條件≤1oct/min振動時間GB/T25480儀器儀表運(yùn)輸、貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法≥30minGB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范20minSY/T6702-2019地層評價隨鉆測井系統(tǒng)技術(shù)條件30min循環(huán)次數(shù)GB/T25480儀器儀表運(yùn)輸、貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法≥3次GB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范3次SY/T6702-2019地層評價隨鉆測井系統(tǒng)技術(shù)條件地面設(shè)備:3次表4沖擊試驗(yàn)條件調(diào)研情況匯總技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)來源數(shù)值沖擊加速度GB/T25480儀器儀表運(yùn)輸、貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法980?m/s2GB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范980?m/s2SY/T6702-2019地層評價隨鉆測井系統(tǒng)技術(shù)條件147?m/s2沖擊持續(xù)時間GB/T25480儀器儀表運(yùn)輸、貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法11?ms±1?msGB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范4?ms±1?msSY/T6702-2019地層評價隨鉆測井系統(tǒng)技術(shù)條件6?ms±1?ms沖擊次數(shù)GB/T25480儀器儀表運(yùn)輸、貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法軸向1次GB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范大于50次SY/T6702-2019地層評價隨鉆測井系統(tǒng)技術(shù)條件軸向、橫向各1次波形GB/T25480儀器儀表運(yùn)輸、貯存基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法半正弦波GB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范SY/T6702-2019地層評價隨鉆測井系統(tǒng)技術(shù)條件6.1.3工業(yè)計算機(jī)工業(yè)計算機(jī)需運(yùn)行應(yīng)用程序,完成信號解碼、曲線顯示及伽馬、電阻率、工程參數(shù)等傳感器測試標(biāo)定功能,因此其最低配置應(yīng)滿足文中要求。6.1.4司鉆顯示器司鉆顯示器顯示井斜角、方位角、工具面角及深度等內(nèi)容供司鉆鉆進(jìn)過程中參考。圖3司鉆顯示器外觀圖6.1.5立管壓力傳感器立管壓力傳感器可以用來測量粘稠易堵介質(zhì)的壓力從而實(shí)現(xiàn)立管內(nèi)壓力變化的采集,將壓力變化信號傳輸至數(shù)據(jù)采集箱,通過數(shù)據(jù)采集箱的濾波和解碼,實(shí)現(xiàn)井下信號的采集工作。圖4立管壓力傳感器外觀圖根據(jù)李佳明出版的《最新鉆井工具技術(shù)手冊》第一篇第二章鉆機(jī)主要部件技術(shù)規(guī)范中,水龍頭高壓工作壓力為35MPa,這一參數(shù)決定了立管壓力傳感器測量范圍滿足此壓力即可。圖5水龍頭基本技術(shù)參數(shù)(注:圖片來源于《最新鉆井工具技術(shù)手冊》)6.1.6鉤載壓力傳感器鉤載壓力傳感器用來死繩壓力變化,將壓力變化信號傳輸至數(shù)據(jù)采集箱,通過數(shù)據(jù)采集箱的判斷,從而得到當(dāng)前鉆井工況。根據(jù)李佳明出版的《最新鉆井工具技術(shù)手冊》第一篇第二章鉆機(jī)主要部件技術(shù)規(guī)范中最大快繩拉力為450kN,這一參數(shù)決定了鉤載壓力傳感器測量范圍滿足此壓力即可。圖6絞車基本技術(shù)參數(shù)(注:圖片來源于《最新鉆井工具技術(shù)手冊》)6.1.7絞車傳感器防爆型絞車傳感器安裝在絞車軸上,可以監(jiān)測整個鉆進(jìn)過程中絞車軸轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的角位移,通過計算就可以得到鉆進(jìn)過程中大鉤的高度變化,從而得到當(dāng)前的鉆井深度。防爆型絞車傳感器內(nèi)部裝有檢測開關(guān)和一片鐵質(zhì)的齒片,當(dāng)齒片隨絞車軸轉(zhuǎn)動時,齒片會分別穿過兩只相位差為90的檢測開關(guān)的采樣通道,從而發(fā)出兩組相應(yīng)的電脈沖信號,此信號送入儀器經(jīng)識別處理后就可以得到相應(yīng)的角位移方向和變化值。圖7絞車傳感器外觀圖根據(jù)GB/T25707-2010《液壓防爆提升機(jī)和提升絞車》,根據(jù)滾筒直徑、纏繞長度以及提升速度,計算可得出對應(yīng)絞車最高轉(zhuǎn)速,1250r/min可滿足全部絞車需求。圖8液壓防爆提升機(jī)和提升絞車基本技術(shù)參數(shù)(注:圖片來源于GB/T25707-2010《液壓防爆提升機(jī)和提升絞車》)6.1.8數(shù)據(jù)采集箱數(shù)據(jù)采集箱將立管壓力、鉤載壓力及絞車傳感器信號調(diào)理變換后輸出到工業(yè)計算機(jī),另外數(shù)據(jù)采集箱還將來自工業(yè)計算機(jī)的解碼數(shù)據(jù)發(fā)送到司鉆顯示器。圖9數(shù)據(jù)采集箱外觀圖6.1.9應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)包括信號采集解碼軟件和測試診斷軟件,信號采集解碼軟件應(yīng)具有實(shí)時數(shù)據(jù)采集、處理、顯示及存儲功能,測試診斷軟件應(yīng)具有儀器配置、刻度、測試、診斷功能。圖10信號采集解碼軟件界面6.2井下裝置6.2井下裝置系統(tǒng)井下裝置由測傳短節(jié)、螺桿馬達(dá)、收發(fā)短節(jié)、無線隨鉆測量系統(tǒng)組成。6.2.1安全要求(1)通過調(diào)研多家近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng),電路系統(tǒng)供電所采用鋰電池,其安全要求應(yīng)符合IEC60086-4原電池第4部分:鋰電池的安全要求(Primarybatteries-Part4:Safetyoflithiumbatteries)中的規(guī)定。鋰電池不同于傳統(tǒng)的使用水溶液電解質(zhì)的原電池,因?yàn)樗幸兹嘉镔|(zhì)。因此,在設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、使用和處理鋰電池時認(rèn)真考慮安全性是重要的。高功率鋰電池被用于近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng),這類電池更換必須由專業(yè)人員進(jìn)行更換。(2)近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)井下裝置自身重量較大,人工無法搬運(yùn),在轉(zhuǎn)運(yùn)及現(xiàn)場使用過程中需要借助機(jī)械吊裝設(shè)備完成,因此作業(yè)人員及吊裝設(shè)備的選用對于近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)井下裝置的安全轉(zhuǎn)運(yùn)至關(guān)重要。GB/T6067.1起重機(jī)械安全規(guī)程第1部分:總則對吊裝作業(yè)過程中的人員、設(shè)備作出了詳細(xì)規(guī)定。無線隨鉆測量儀無線隨鉆測量儀收發(fā)短節(jié)收發(fā)短節(jié)螺桿鉆具螺桿鉆具測傳測傳短節(jié)圖11井下裝置組成圖11井下裝置組成圖12GB/T6067.1起重機(jī)械安全規(guī)程第1部分:總則部分目錄表5鋰電池的安全要求涉及環(huán)節(jié)安全要求設(shè)計通過設(shè)計防止溫度異常升高超過制造商規(guī)定的臨界值;通過設(shè)計限制電流,從而控制電池的溫度升高;鋰電池應(yīng)設(shè)計成能釋放電池內(nèi)部過大的壓力或能排除在運(yùn)輸、預(yù)期的使用和可合理預(yù)見的誤使用情況下的嚴(yán)重破裂。陳列和貯存電池應(yīng)貯存在通風(fēng)、干燥和涼爽的環(huán)境中。高溫或高濕有可能導(dǎo)致電池性能下降和/或電池表面腐蝕。電池箱堆疊的高度不可超過制造商規(guī)定的高度。假如太多的電池箱堆疊在一起,最下層箱中的電池有可能受損并導(dǎo)致電解質(zhì)泄露。勿將電池陳列或貯存在陽光直射或遭受雨淋之處。當(dāng)電池受潮時,電池的絕緣性能會降低,有可能發(fā)生電池自放電和腐蝕;高溫會導(dǎo)致電池性能下降。電池應(yīng)保存在原包裝中。若拆開包裝將電池混在一起,電池有可能短路或損壞。處理不要拆解電池。鋰電池中的某些成分是易燃、有害的,會造成傷害、著火、破裂或爆炸。除可采用被認(rèn)可的可控制的焚燒爐外,不能焚燒電池。鋰電池會劇烈燃燒。鋰電池在火中會爆炸。鋰電池燃燒后的產(chǎn)物是有毒的、有腐蝕性的。將回收的鋰電池存放在干凈、干燥的環(huán)境中,避免陽光直射,遠(yuǎn)離極端熱源。污染和潮濕可能造成電池短路和發(fā)熱。發(fā)熱可能引起易燃?xì)怏w的泄露,從而導(dǎo)致著火、破裂或爆炸。不要將回收的電池和其他材料混放在一起。使用過的電池可能還有剩余的電荷。如果電池短路、非正常的充電或強(qiáng)制放電,所產(chǎn)生的熱量會點(diǎn)燃易燃的廢物,如油膩的破布、紙張或中頭,從而導(dǎo)致著火。保護(hù)電池的極端。應(yīng)采用絕緣材料對電池極端進(jìn)行保護(hù),尤其對高電壓的電池。不保護(hù)極端會發(fā)生短路、非正常充電和強(qiáng)制放電。從而導(dǎo)致泄露、著火、破裂或爆炸。使用要正確選擇尺寸和類型最合適的電池作預(yù)期的使用。應(yīng)保留隨電器具提供的信息資料,用作選擇電池的參考。更換電池時應(yīng)同時更換一組電池中的所有電池。電池裝入點(diǎn)器具前,應(yīng)清潔電池和電器具的接觸件。確保裝入電池時極性正確。立即從電器具中取出電能已耗盡的電池。6.2.2基本參數(shù)6.2.2.1技術(shù)參數(shù)推薦裝置外徑:根據(jù)目前市場上主流的近鉆頭產(chǎn)品將其井下裝置外徑劃分為4個系列,見本標(biāo)準(zhǔn)中表1。參考井眼尺寸:每個系列適用的井眼尺寸見文中規(guī)定。近鉆頭地質(zhì)測量參數(shù):因測傳短節(jié)空間受限,自然伽馬為井下裝置必測地質(zhì)參數(shù),電阻率可選擇配置。工程測量參數(shù):井下裝置安裝有多種工程參數(shù)測量傳感器,可以測量井斜、工具面角、方位角、溫度等參數(shù),用于井眼軌跡控制。近鉆頭測量參數(shù)零長:通過調(diào)研國內(nèi)外主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)近鉆頭測量參數(shù)測點(diǎn)與鉆頭螺紋端面的距離,調(diào)研結(jié)果見表5,確定本標(biāo)準(zhǔn)伽馬、電阻率地質(zhì)參數(shù)測量傳感器設(shè)計安裝位置應(yīng)距離鉆頭螺紋端面3.5米內(nèi)。表6主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)參數(shù)測點(diǎn)與鉆頭螺紋端面距離調(diào)研數(shù)據(jù)匯總(單位:m)制造商產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格鉆頭電阻率方位電阻率方位伽馬斯倫貝謝IPzig172mm——0.53哈利伯頓GABI172mm——3.35貝克休斯ZoneTrakG172mm——0.7中石油CGDS172mm1.162.532.7中石化SL6000NWD172mm2.5—3.3最高承受振動:井下裝置安裝于鉆頭上方,在鉆進(jìn)過程中需要承受20g的振動。最高承受沖擊:在下鉆過程中,井下裝置會承受一定的沖擊。最長工作時間:通過調(diào)研國內(nèi)外主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)標(biāo)稱的單次免維保廠家建議工作時間均為200小時。表7主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)產(chǎn)品廠家建議工作時間調(diào)研數(shù)據(jù)匯總制造商產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格單次免維保廠家建議工作時間(小時)斯倫貝謝IPzig172mm200哈利伯頓GABI172mm200貝克休斯ZoneTrakG172mm200中石油CGDS172mm350中石化SL6000NWD172mm2006.2.2.2環(huán)境參數(shù)系統(tǒng)井下裝置工作于高溫高壓環(huán)境,隨著井深增加,其工作環(huán)境的溫度壓力也隨之增加。井下環(huán)境溫度按照地溫梯度3℃/100米進(jìn)行計算。井下環(huán)境壓力依據(jù)液體壓強(qiáng)公式:p=ρgH式中:p—鉆井液壓力,單位為MPa;ρ—鉆井液密度,單位為g/cm3;g—重力加速度,單位為N/g;H—井眼垂深,單位為m。表8井下裝置工作環(huán)境參數(shù)與垂直井深匹配關(guān)系環(huán)境溫度(℃)環(huán)境壓力(MPa)70100140175200-20~125<4500m4500m4500m4500m4500m-20~150-<6500m6500m6500m6500m-20~175--<9000m9000m9000m-20~200<11000m<13000m6.2.3主承載部件測傳短節(jié)本體、收發(fā)短節(jié)本體、無線隨鉆測量儀無磁鉆鋌是井下裝置的主要承載部件,為各類傳感器,電路提供容納空間。6.2.3.1材料文中規(guī)定了主承載部件材料的力學(xué)性能要求、化學(xué)成分、晶粒度、相對磁導(dǎo)率,其確定依據(jù)如下:力學(xué)性能要求:參考石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5144-2013《鉆鋌》確定主承載部件力學(xué)性能要求,根據(jù)磁性能要求選用合金鋼的種類,根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格尺寸選用符合要求的材料,選用材料的各項(xiàng)力學(xué)性能要求見文中規(guī)定。有磁合金鋼材料參考SY/T5144-2013《鉆鋌》5.4要求提出的A型B型鉆鋌機(jī)械性能。無磁合金鋼材料力學(xué)性能要求參考SY/T5144-2013《鉆鋌》5.4要求提出的C型鉆鋌機(jī)械性能指標(biāo)。圖13鉆鋌機(jī)械性能(注:表格來源于SY/T5144-2013《鉆鋌》5.4)材料化學(xué)成分:參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5144-2013《鉆鋌》中5.3.1關(guān)于材料化學(xué)成分的規(guī)定,分別在含硫和含磷量2個方面給出了要求。圖14鉆鋌材料化學(xué)成分規(guī)定(注:圖片來源于SY/T5144-2013《鉆鋌》5.3.1)晶粒度:晶粒度關(guān)系到材料的塑性和開裂脆性等重要性能,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5144-2013《鉆鋌》中5.3.2規(guī)定鉆鋌材料晶粒度應(yīng)不超過6級,可以有效保證材料在正常應(yīng)力范圍內(nèi)降低開裂傾向度。圖15鉆鋌材料化學(xué)晶粒度規(guī)定(注:圖片來源于SY/T5144-2013《鉆鋌》5.3.2)材料晶粒度的評級標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB/T6394中的規(guī)定,可按比較法、面積法、截點(diǎn)發(fā)進(jìn)行。通常使用與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)系列評級圖相同的放大倍數(shù),直接進(jìn)行對比。通過有代表性的晶粒組織圖像或顯微照片與圖中相應(yīng)“表2”的系列評級圖或標(biāo)準(zhǔn)評級圖復(fù)制透明軟片比較,選取與檢測圖像最接近的標(biāo)準(zhǔn)評級圖級別數(shù)或晶粒直徑,記錄評定結(jié)果。圖16晶粒度評級確定依據(jù)(注:上圖中表格來源于GB/T6394)磁導(dǎo)率:相對磁導(dǎo)率要求是為了滿足井下裝置配備有磁通門的測斜電路對弱磁環(huán)境的需求。相對磁導(dǎo)率要求是為了滿足井下裝置配備有磁通門的測斜電路對弱磁環(huán)境的需求,該項(xiàng)指標(biāo)制定依據(jù)是參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5144-2013《鉆鋌》5.5要求。圖17鉆鋌材料磁性能要求(注:圖片來源于SY/T5144-2013《鉆鋌》5.5)6.2.3.2無損檢測無損檢測是發(fā)現(xiàn)材料缺陷的有效途徑,磁性材料因?yàn)橛写判钥梢越柚欧蹤z測表面裂紋缺陷,超聲波可以檢測材料內(nèi)部缺陷;無磁材料因?yàn)闆]有磁性無法進(jìn)行磁粉檢測,只能通過滲透檢測材料表面裂紋缺陷,超聲波檢測可以檢測材料內(nèi)部缺陷。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T47013中規(guī)定了應(yīng)用上述三項(xiàng)無損檢測方法的部件材料的質(zhì)量分級要求,詳細(xì)內(nèi)容見圖18-20。圖18超聲波檢測質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)(注:圖中表格來源于NB/T47013)圖19磁粉檢測質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)(注:圖中表格來源于NB/T47013)圖20滲透檢測質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)(注:圖中表格來源于NB/T47013)6.2.4螺紋井下裝置下端連接鉆頭,上端連接鉆桿,依據(jù)裝置外徑選擇螺紋形式。參照GB/T22512.2—2008《石油天然氣工業(yè)旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備第2部分:旋轉(zhuǎn)臺肩式螺紋連接的加工與測量》確定測傳短節(jié)、收發(fā)短節(jié)、鉆鋌及上、下接頭螺紋加工要求。圖21螺紋形狀與尺寸要求(注:圖片來源于GB/T22512.2—2008)圖22螺紋錐度公差要求(注:圖片來源于GB/T22512.2—2008)井下裝置內(nèi)部各個短節(jié)因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計具體情況不同,可選擇非推薦螺紋。對于可磷化的材料應(yīng)采用磷酸鋅或磷酸錳進(jìn)行防粘扣處理,根據(jù)SY/T5711-2016《鉆具螺紋鍍銅和磷化技術(shù)條件》確定磷化層厚度約為5μm-20μm。,圖23螺紋磷化層厚度要求(注:圖片來源于SY/T5711-2016)對于不銹鋼材料應(yīng)采用噴丸表面強(qiáng)化進(jìn)行耐磨處理,噴丸覆蓋率達(dá)到或超過100%是綜合參考GB/T23576-2009拋噴丸設(shè)備通用技術(shù)條件,JB/T11552-2013拋噴丸強(qiáng)化技術(shù)條件,JB/T10174-2008鋼鐵零件強(qiáng)化噴丸的質(zhì)量檢驗(yàn)方法。圖24螺紋噴丸技術(shù)要求確定依據(jù)(注:圖片來源于GB/T23576-2009、JB/T11552-2013、JB/T10174-2008)6.2.5密封井下裝置工作于鉆井液及地層流體環(huán)境中,因此需要設(shè)計合適的密封結(jié)構(gòu)防止外部液體滲入裝置內(nèi)部,密封件材料的選擇依據(jù)參考GB/T3452.5-2022液壓氣動用O形橡膠密封圈第5部分:彈性體材料規(guī)范,文件中4.1規(guī)定了O形橡膠密封圈常用彈性體材料的代號、硬度級別、使用溫度和適用液體,用戶根據(jù)使用的工作參數(shù)(如溫度、壓力、適用液體)來確定O型圈材料。圖25密封件材料要求確定依據(jù)(注:圖中表格來源于GB/T3452.5-2022)6.2.6電子電路6.2.6.1電子元器件系統(tǒng)電路部分所用元器件采購具體要求按照GB/T35010.1半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品第1部分:采購和使用要求中的規(guī)定執(zhí)行。系統(tǒng)井下裝置工作環(huán)境為高溫環(huán)境,因此在電路設(shè)計時選用的元器件的耐溫特性應(yīng)符合相應(yīng)溫度要求。6.2.6.2印制板印制板制造的要求、質(zhì)量評定程序參照GB/T16261;印制板組裝的要求參照GB/T19247。6.2.6.3電路電路供電是系統(tǒng)正常工作的重要前提,通過調(diào)研各類隨鉆行業(yè)的產(chǎn)品,調(diào)研結(jié)果見表9,對電源電壓大小及容量在文中作出要求。電路應(yīng)根據(jù)需要改變參數(shù)設(shè)置,并具有文中所述的信息顯示或提示功能。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備通訊需要設(shè)置電路接口與輸出。根據(jù)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計要求,確定電路數(shù)據(jù)存儲的采樣間隔及連續(xù)存儲時間。表9主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)電路供電電壓參數(shù)調(diào)研匯總制造商產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格測傳短節(jié)(V)接收短節(jié)(V)中石油CGDS172mm14.47.2澤天盛海GS-ABT172mm3622六合偉業(yè)XZNBS172mm2828中石化SL6000NWD172mm21.614.46.2.7測傳短節(jié)測傳短節(jié)應(yīng)具備三項(xiàng)功能:近鉆頭地質(zhì)參數(shù)測量功能;方位特性測量功能;近鉆頭數(shù)據(jù)跨螺桿鉆具馬達(dá)傳輸功能。近鉆頭地質(zhì)參數(shù)測量功能近鉆頭測傳短節(jié)需要具備測量近鉆頭方位伽馬測量功能,按照設(shè)計與實(shí)際需求選擇增加近鉆頭方位電阻率和鉆頭電阻率測量功能。在自然界中,幾乎所有的伽馬射線輻射輻射都是由放射性元素K-40、鈾族和釷族的放射性元素放射出來。鈾族和釷族的放射性元素發(fā)射出多種能量的伽馬射線,因此,到達(dá)探測器的自然伽馬射線表現(xiàn)為幾乎是連續(xù)的能量譜。因在沉積巖過程中天然放射性元素運(yùn)移規(guī)律不同,故造成不同類型的巖石中天然放射性物質(zhì)含量的差異。伽馬測量是利用伽馬射線與地層作用的光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對效應(yīng)等原理來測量探頭附近地層中的自然伽馬射線,它是一種無源裝置,能夠較好地區(qū)分地層巖性。通過調(diào)研國內(nèi)外主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)伽馬參數(shù)測量范圍及精度,調(diào)研結(jié)果見表10,確定本標(biāo)準(zhǔn)伽馬地質(zhì)參數(shù)測量范圍及精度如正文所述。表10主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)近鉆頭伽馬參數(shù)調(diào)研匯總制造商產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格伽馬范圍(API)精度(API)中海油NBIG172mm0-500±2中油測井-172mm0-1000±5%或±4中石油CGDS172mm0-500±5%或±4中石化SL6000NWD172mm0-1000±5%澤天盛海GS-ABT172mm0-500±2%奧瑞拓-172mm0-250-組成地層的巖石是一種多孔隙混合介質(zhì),孔隙中含有油、氣、水等多相流體。表征地層的電磁特性參數(shù)主要有三個:電阻率ρ(或電導(dǎo)率)、介電常數(shù)ε、磁導(dǎo)率μ。在油氣儲層中,反映油氣含量的電學(xué)參數(shù)為電阻率,反映水含量的電學(xué)參數(shù)為介電常數(shù)和電阻率。決定地層巖石電阻率大小的因素主要有:巖石的組織結(jié)構(gòu),巖石孔隙內(nèi)地層水中鹽類的化學(xué)成分、濃度、溫度、巖石孔隙度,巖石的含油飽和度。因此通過測量地層電阻率參數(shù),可以估計出油氣儲集層的含油(水)飽和度和孔隙度,從而估計油氣儲量。通過調(diào)研各類巖石電阻率參數(shù),調(diào)研結(jié)果見圖26,確定本標(biāo)準(zhǔn)所述系統(tǒng)電阻率測量范圍。圖26主要巖石及礦物電阻率通過調(diào)研國內(nèi)外主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)電阻率測量精度并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,調(diào)研結(jié)果見表11,確定本標(biāo)準(zhǔn)電阻率參數(shù)測量精度。表11主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)近鉆頭電阻率參數(shù)調(diào)研匯總制造商產(chǎn)品名稱近鉆頭電阻率,Ω.m測量精度貝克休斯ZoneTrakG0.1-30005%中石油CGDS0.2-20008%中石化SL6000NWD0.2-20005%WRT(WellResolutiontechnology)GEOTracker0.2-20005%方位特性測量功能國內(nèi)外主流近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)均具備地質(zhì)參數(shù)方位測量功能,可識別鉆頭與儲層相對位置,從而優(yōu)化調(diào)整井眼軌跡。近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)存在滑動鉆進(jìn)及旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)兩種工況,所以其所測量的近鉆頭地質(zhì)參數(shù)應(yīng)至少在滑動鉆進(jìn)或旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)其中一種工況條件下具有方位特性。通過調(diào)研各家產(chǎn)品,當(dāng)該功能適用于旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工況時,適用的轉(zhuǎn)速應(yīng)不低于100r/min。表12主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)近鉆頭方位伽馬參數(shù)調(diào)研匯總制造商產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格方位測量功能適用轉(zhuǎn)速,r/min奧瑞拓—172mm有110~240達(dá)坦T-Tracker172mm有0~200中石油CGDS172mm有70~200科萊天地iNBS172mm有0~360六合偉業(yè)XZNBS172mm有20~450方位特性測量功能適用轉(zhuǎn)速的制定依據(jù)是頂驅(qū)額定轉(zhuǎn)速。圖27頂驅(qū)額定轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)(注:圖中表格來源于GB/T31049-2022)近鉆頭數(shù)據(jù)跨螺桿鉆具馬達(dá)傳輸為實(shí)時獲取近鉆頭測傳短節(jié)采集到的地質(zhì)參數(shù)通過MWD系統(tǒng)傳輸?shù)降孛?,近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)應(yīng)具備測傳短節(jié)和接收短節(jié)跨越螺桿鉆具實(shí)時通信的功能,按近鉆頭數(shù)據(jù)跨螺桿鉆具馬達(dá)的傳輸方式,可分為無線式和有線式。通過開展系統(tǒng)無線短傳通道基礎(chǔ)研究試驗(yàn),驗(yàn)證了采用電磁感應(yīng)的方法在鉆鋌和地層中建立無線短傳通道技術(shù)方案是可行的,在短距離10米定長的范圍內(nèi)可有效地傳輸信號。圖28無線短傳通道基礎(chǔ)研究試驗(yàn)?zāi)P图霸囼?yàn)結(jié)果(注:圖片來源于《井下控制工程學(xué)導(dǎo)論》第7章7.4節(jié))通過調(diào)研各家產(chǎn)品與實(shí)際需求,無線式近鉆頭無線通訊距離不低于10m,通訊速率不低于10bit/s,誤碼率不高于5%。有線式受環(huán)境影響較小且物理連接,因此通訊速率不低于100bit/s,誤碼率不高于1%。同時考慮到系統(tǒng)整體傳輸速率由最慢的MWD(1bit/s)決定,跨螺桿鉆具馬達(dá)傳輸速率高于MWD一個數(shù)量級(10bit/s)即可。表13主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)近鉆頭數(shù)據(jù)跨螺桿鉆具馬達(dá)傳輸參數(shù)調(diào)研匯總制造商產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格傳輸距離傳輸方式傳輸速率誤碼率中石油CGDS172mm15m無線50bps5%科萊天地iNBS172mm24m無線20bps5%六合偉業(yè)XZNBS172mm20m無線50bps5%奧瑞拓—172mm8m有線100bps≤1%6.2.8螺桿鉆具6.2.8.1橡膠材料參考SY/T5383-2010附錄B螺桿鉆具關(guān)于定子內(nèi)襯彈性體的性能要求,確定橡膠材料性能定子內(nèi)襯彈性體與金屬壁粘合的90°剝離強(qiáng)度不低于12kN/m。圖29螺桿鉆具定子橡膠材料物理性能要求-1(注:圖片來源于SY/T5383-2010)參考GB/T7760-2003硫化橡膠或熱塑性橡膠與硬質(zhì)板材粘合強(qiáng)度的測定90°剝離法確定橡膠材料在粘合界面破壞后,金屬附件的附膠率為100%。圖30螺桿鉆具定子橡膠材料物理性能要求-2(注:圖片來源于GB/T7760-2003)6.2.8.2理論造斜率下圖中表格為國內(nèi)兩家主要螺桿鉆具生產(chǎn)廠家造斜率數(shù)據(jù)。圖中數(shù)據(jù)均由國內(nèi)外工程上廣泛使用的“三點(diǎn)定圓法”計算得出。近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)導(dǎo)向功能由螺桿鉆具實(shí)現(xiàn),其導(dǎo)向能力通過理論造斜率(°/30m)指標(biāo)表示。目前近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)主要分為螺桿集成式和獨(dú)立短節(jié)式,導(dǎo)向功能作為系統(tǒng)重要的一項(xiàng)功能,因此需要注明近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)井下儀器理論造斜能力。下圖中表格為國內(nèi)兩家主要螺桿鉆具生產(chǎn)廠家造斜率數(shù)據(jù)。圖中數(shù)據(jù)均由國內(nèi)外工程上廣泛使用的“三點(diǎn)定圓法”計算得出。圖31某廠家螺桿造斜率計算軟件界面圖32某廠家螺桿造斜率數(shù)據(jù)圖33北石螺桿造斜率計算結(jié)果6.2.9收發(fā)短節(jié)收發(fā)短節(jié)接收測傳短節(jié)發(fā)送的數(shù)據(jù)并通過通訊接口將數(shù)據(jù)發(fā)送至無線隨鉆測量儀。收發(fā)短節(jié)依據(jù)近鉆頭數(shù)據(jù)跨螺桿鉆具馬達(dá)傳輸方式不同,分為無線式和有線式,相關(guān)技術(shù)要求確定的依據(jù)與測傳短節(jié)相同。6.2.10無線隨鉆測量儀無線隨鉆測量儀安裝有工程參數(shù)測量傳感器、脈沖發(fā)生器,可以測量井斜角、方位角、高邊工具面角等工程參數(shù),并通過無線傳輸方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛妗#?)定向功能無線隨鉆測量儀的定向傳感器可測量并記錄實(shí)時的井斜、方位和工具面等信息,可以讓定向工程師了解鉆柱實(shí)時姿態(tài)并完成定向作業(yè)。通過調(diào)研國內(nèi)外主要無線隨鉆測斜儀定向參數(shù)及測量精度確定本標(biāo)準(zhǔn)定向參數(shù),調(diào)研結(jié)果見表14。表14主要無線隨鉆測量儀定向參數(shù)調(diào)研匯總制造商澤天盛海中石油恒泰萬博六合偉業(yè)產(chǎn)品名稱GET-BMWDCGDSHT-MWD-650無線隨鉆測斜儀產(chǎn)品規(guī)格172mm172mm172mm172mm井斜范圍0~180°0~180°0~180°0~180°精度±0.1°±0.15°±0.1°±0.1°方位范圍0~360°0°~360°0~360°0~360°精度±1.0°±2.0°(井斜0°~3°或177°~180°),±1.5°(井斜3°~6°或174°~177°),±1.0°(井斜6°~174°時)±1.0°±1.0°工具面范圍0~360°0°~360°—0~360°精度±1.0°±3.0°(井斜0°~3°或177°~180°),±2.5°(井斜3°~6°或174°~177°),±1.5°(井斜6°~174°)—±0.5°(2)信號傳輸功能鉆井過程中將檢測到的工程參數(shù)進(jìn)行無線傳輸,利用鉆柱中的泥漿脈沖將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?。根?jù)正脈沖無線隨鉆測量原理,儀器整體傳輸速率通常要求不低于1bit/s,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)需求,誤碼率通常要求不高于1%。表15主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)無線隨鉆測量儀傳輸參數(shù)調(diào)研匯總制造商產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格傳輸速率誤碼率中油測井智能導(dǎo)向172mm≥1bit/s1%渤海鉆探VDS172mm≥1bit/s1%中石油工程院CGDS172mm≥1bit/s1%恒泰萬博HT-MWD-650172mm1bit1%7.試驗(yàn)方法7.1地面信號處理裝置7.1.1安全要求驗(yàn)證地面信號處理裝置各組成部件絕緣性及防爆等級是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。7.1.2環(huán)境要求通過工作溫度、貯存溫度、振動、沖擊試驗(yàn)試驗(yàn)驗(yàn)證地面信號處理裝置各組成部件在工作、運(yùn)輸?shù)冗^程中對環(huán)境的適應(yīng)能力。工作溫度、貯存溫度、振動、沖擊試驗(yàn)條件分別參考GB/T6587-2012中5.9.1.2、5.9.3.2、5.9.4.2部分內(nèi)容。7.1.3工業(yè)計算機(jī)工業(yè)計算機(jī)隨機(jī)資料中包含各項(xiàng)技術(shù)參數(shù),檢查各項(xiàng)參數(shù)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)最低配置。7.1.4司鉆顯示器按照技術(shù)要求檢查司鉆顯示器基本外觀及參數(shù),確保設(shè)備符合現(xiàn)場使用條件。通過將司鉆顯示器與計算機(jī)和無線隨鉆測量儀相連,可以模擬井下環(huán)境從而達(dá)到驗(yàn)證設(shè)備是否工作正常的基本條件。司鉆顯示器通常需要實(shí)時顯示井斜角、方位角、工具面角、深度及圖形等信息供司鉆參考,因此測試期間設(shè)備需要顯示上述信息驗(yàn)證功能。7.1.5立管壓力傳感器立管壓力傳感器需要按照設(shè)備使用基本要求連接進(jìn)行測試,結(jié)合實(shí)際情況以及立管壓力傳感器輸出為4~20mA模擬信號,因此選用全量程且包含上下限的6個試驗(yàn)點(diǎn),輸出信號可以用萬用表測量直流電流。根據(jù)GB/T15478-2015《壓力傳感器性能試驗(yàn)方法》內(nèi)容,立管壓力傳感器實(shí)驗(yàn)方法參考原文如下。圖34立管壓力傳感器試驗(yàn)方法制定依據(jù)(注:圖片來源于GB/T15478-2015)7.1.6鉤載壓力傳感器鉤載壓力傳感器需要按照設(shè)備使用基本要求連接進(jìn)行測試,結(jié)合實(shí)際情況以及鉤載壓力傳感器輸出為4~20mA模擬信號,因此選用全量程且包含上下限的6個試驗(yàn)點(diǎn),輸出信號可以用萬用表測量直流電流。。因傳感器測量原理相同,鉤載傳感器參考標(biāo)準(zhǔn)如7.1.5立管壓力傳感器。7.1.7絞車傳感器絞車傳感器需要按照設(shè)備使用基本要求連接進(jìn)行測試,結(jié)合實(shí)際情況以及絞車傳感器輸出為AB相電壓信號,因此選用全量程且包含上下限的6個試驗(yàn)點(diǎn),輸出信號可以通過示波器測量轉(zhuǎn)動頻率進(jìn)而得出轉(zhuǎn)速,結(jié)果應(yīng)滿足技術(shù)要求。檢查其隨機(jī)資料確認(rèn)輸出信號類型是否為NUMER。根據(jù)SY∕T6679.1-2014《綜合錄井儀校準(zhǔn)方法第1部分:傳感器》內(nèi)容制定絞車傳感器試驗(yàn)方法。圖35絞車傳感器試驗(yàn)方法制定依據(jù)(注:圖片來源于SY∕T6679.1-2014)7.1.8數(shù)據(jù)采集箱測試數(shù)據(jù)采集箱與各傳感器及工業(yè)計算機(jī)通訊是否正常。7.1.9應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)包括信號采集解碼軟件和測試診斷軟件,信號采集解碼軟件應(yīng)具有實(shí)時數(shù)據(jù)采集、處理、顯示及存儲功能,測試診斷軟件應(yīng)具有儀器配置、刻度、測試、診斷功能,應(yīng)按照軟件功能進(jìn)行檢測。7.2井下裝置7.2.1安全要求(1)井下裝置所用鋰電池的隨機(jī)資料中應(yīng)包含合IEC60086-4中規(guī)定的信息。(2)檢查井下裝置吊裝中涉及的人員和設(shè)備是否符合GB/T6067.1起重機(jī)械安全規(guī)程第1部分:總則中的規(guī)定。7.2.2基本參數(shù)7.2.2.1技術(shù)參數(shù)試驗(yàn)本部分對井下裝置近鉆頭地質(zhì)參數(shù)零長測量方法,振動和沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)條件、最長工作時間的驗(yàn)證方法作出了詳細(xì)的規(guī)定。7.2.2.2環(huán)境參數(shù)試驗(yàn)溫度和壓力是井下裝置工作環(huán)境的主要參數(shù),井下裝置電路系統(tǒng)應(yīng)在溫度上下限范圍內(nèi)正常工作,井下裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)在高壓環(huán)境下具有良好的密封性及耐壓能力,本部分規(guī)定了低溫、高溫、壓力試驗(yàn)的試驗(yàn)條件,詳細(xì)試驗(yàn)方法參見GB/T6587。7.2.3主承載部件7.2.3.1材料試驗(yàn)主承載部件材料力學(xué)性能試驗(yàn)方法見下表:表16主承載部件材料力學(xué)性能試驗(yàn)方法試驗(yàn)名稱試驗(yàn)方法驗(yàn)證指標(biāo)拉伸試驗(yàn)GB/T228.1抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度斷后伸長率沖擊試驗(yàn)GB/T229沖擊功率硬度試驗(yàn)GB/T231.1布適硬度材料化學(xué)成分測試試驗(yàn)方法見下表:表17主承載部件材料化學(xué)成分測試試驗(yàn)方法測試項(xiàng)目試驗(yàn)方法磷含量GB/T223.3《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法二安替比林甲烷磷鉬酸重量法測定磷量》硫含量GB/T223.72-2008《鋼鐵及合金硫含量的測定重量法》硫含量GB/T4336《碳素鋼和中低合金鋼火花源原子發(fā)射光譜分析方法(常規(guī)法)》按GB/T6394-2017《金屬平均晶粒度測定方法》中的方法進(jìn)行晶粒度分析。表18主承載部件材料晶粒度測定方法測定方法要求適用情況比較法通過標(biāo)準(zhǔn)評級圖評定具有等軸晶粒度的再結(jié)晶材料面積法通過計數(shù)給定面積網(wǎng)格內(nèi)的晶粒數(shù)截點(diǎn)法通過計數(shù)給定長度的測量線段(或網(wǎng)格)與晶粒邊界相交截數(shù)來測定晶粒度非均勻等軸晶粒度按GB/T35690-2017《弱磁材料相對磁導(dǎo)率的測量方法》中的方法進(jìn)行相對磁導(dǎo)率測量。表19主承載部件材料相對磁導(dǎo)率的測量方法測量方法測量范圍適用情況施加磁場強(qiáng)度螺線管法1.003-2.0弱磁材料5kA/m-100kA/m磁矩法1.003-1.2質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)量具7.2.3.2無損檢測無損檢測試驗(yàn)方法如下表。表20主承載部件材料無損檢測試驗(yàn)方法檢測方法執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)條目超聲波檢測NB/T47013.3-2015《承壓設(shè)備無損檢測第3部分:超聲檢測》8.2磁粉檢測NB/T47013.4-2015《承壓設(shè)備無損檢測第4部分:磁粉檢測》5滲透檢測NB/T47013.5-2015《承壓設(shè)備無損檢測第5部分:滲透檢測》67.2.4螺紋(1)井下裝置對外連接螺紋檢驗(yàn)螺紋各項(xiàng)檢驗(yàn)項(xiàng)目的具體檢驗(yàn)方法引用標(biāo)準(zhǔn)及具體條目見表21表21對外連接螺紋檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)項(xiàng)目執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)條目條目內(nèi)容緊密距GB/T22512.2-2008《石油天然氣工業(yè)旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備第2部分:旋轉(zhuǎn)臺肩式螺紋連接的加工與測量》8.2圖36螺距8.4圖37牙型高度8.6圖37圖36螺紋緊密距測量方法(注:圖片來源于GB/T22512.2)圖37螺紋螺距和牙型高度測量方法(注:圖片來源于GB/T22512.2)(2)井下裝置內(nèi)部連接螺紋檢驗(yàn)組成井下裝置的各個短節(jié)連接螺紋可采用螺紋緊固膠防松,按照GB/T24956規(guī)定方法計算螺紋上緊力矩。圖38內(nèi)部連接螺紋上緊扭矩公式(注:公式來源于GB/T24956)7.2.5密封試驗(yàn)靜水壓力試驗(yàn)檢測密封方法參考GB/T40073-2021《潛水器金屬耐壓殼外壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法》,對密封艙體施加不小于0.3MPa的靜水壓,保壓15min,泄壓后檢查密封艙內(nèi)是否有液體滲入;圖39密封試驗(yàn)試驗(yàn)方法制定依據(jù)(注:圖片來源于GB/T40073-2021)按GB/T3452.5.5-2022《液壓氣動用O形橡膠密封圈第5部分:彈性體材料規(guī)范》中規(guī)定的方法進(jìn)行各類橡膠密封件材料的耐溫和耐酸堿性能試驗(yàn),試驗(yàn)方法及指標(biāo)見圖40;密封材料的種類根據(jù)井下裝置工作溫度等級按本標(biāo)準(zhǔn)中表8檢驗(yàn)。7.2.6電子電路7.2.6.1元器件外購元器件數(shù)據(jù)包信息應(yīng)包含信息來源、數(shù)據(jù)版本和數(shù)據(jù)交換格式,在規(guī)定的條件下,額定工作電壓下的芯片直流功耗和電流予以說明。按照產(chǎn)品規(guī)范,芯片工作的溫度范圍予以說明,溫度范圍應(yīng)與井下裝置實(shí)際工作環(huán)境溫度相匹配。7.2.6.2印制板印制板隨機(jī)資料應(yīng)包好GB/T16261《印制板總規(guī)范》中規(guī)定的采購文件內(nèi)容及檢驗(yàn)項(xiàng)目,具體規(guī)定見表22、表23。7.2.6.3電路通過本部分電路測試,驗(yàn)證電路系統(tǒng)供電功能、設(shè)置及顯示功能、接口與輸出功能、數(shù)據(jù)存儲功能是否正常工作。圖40各類橡膠密封件材料性能試驗(yàn)方法(注:圖中表格來源于GB/T3452.5.5-2022)圖40各類橡膠密封件材料性能試驗(yàn)方法(續(xù))(注:圖中表格來源于GB/T3452.5.5-2022)表22印制板采購文件內(nèi)容條目具體內(nèi)容采購文件顧客名稱,地址和所屬國別,引用的相關(guān)分規(guī)范和所加工的印制板類型基材類型、厚度、銅箔厚度,鍍層和涂層的類型和厚度(適用時),應(yīng)用等級要求,標(biāo)識要求顧客要求的與本規(guī)范和分規(guī)范的規(guī)定不同的內(nèi)容或條件。顧客要求的,但相應(yīng)分規(guī)范中沒有規(guī)定的詳細(xì)試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)頻度等。質(zhì)量一致性檢驗(yàn)所使用的試樣和圖形。交付的要求(適用時)。印制板分規(guī)范材料說明;標(biāo)志要求;鍍層和涂覆層的類型和厚度;各檢驗(yàn)項(xiàng)目的不同應(yīng)用等級要求。質(zhì)量一致性檢驗(yàn)項(xiàng)目、所使用的試樣及圖形、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)頻度等。交付的要求。材料按本標(biāo)準(zhǔn)提供的印制板所使用的材料應(yīng)符合相關(guān)材料規(guī)范和印制板采購文件的規(guī)定。在滿足印刷版性能要求條件下,應(yīng)最大程度采用可重復(fù)利用,可回收或環(huán)保型材料,以有助于清潔生產(chǎn)和降低整個產(chǎn)品生命周期的成本。設(shè)計印制板以及相應(yīng)測試圖形應(yīng)符合相關(guān)設(shè)計規(guī)范和印制板布設(shè)總圖的規(guī)定。標(biāo)識承制方名稱或商標(biāo),批識別代碼或日期代碼,產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)識(或通過認(rèn)證)表23印制板檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)項(xiàng)目具體檢驗(yàn)內(nèi)容外觀檢驗(yàn)外觀質(zhì)量;鍍覆孔;導(dǎo)電圖形;永久聚合物涂層的外觀尺寸檢驗(yàn)孔徑和孔位置度;印制板外形尺寸;印制板厚度;外層環(huán)寬,導(dǎo)線寬度、間距、厚度。結(jié)構(gòu)完整性顯微剖切后的鍍覆孔檢驗(yàn);內(nèi)層環(huán)寬;鍍層完整性;孔導(dǎo)電圖形的重合度(對于內(nèi)層檢驗(yàn)為破壞性)物理性能檢驗(yàn)可焊性;弓曲和扭曲;剝離強(qiáng)度;附著力化學(xué)性能檢驗(yàn)?zāi)腿軇┬?;清潔度電性能連通性、絕緣性;特性阻抗;介質(zhì)耐電壓;絕緣電阻環(huán)境性能熱應(yīng)力;溫度沖擊;耐濕和絕緣電阻;振動試驗(yàn)。7.2.7測傳短節(jié)測傳短節(jié)應(yīng)具備地質(zhì)參數(shù)測量、方位特性測量和跨螺桿鉆具馬達(dá)傳輸功能,(1)近鉆頭地質(zhì)參數(shù)測量參考SY/T6702《石油核測井儀刻度規(guī)范》試驗(yàn)要求,對近鉆頭伽馬測量試驗(yàn)要求規(guī)定如正文所述,通過試驗(yàn)完成伽馬測量范圍、測量誤差和穩(wěn)定性三項(xiàng)指標(biāo)的測量。圖41近鉆頭伽馬測量試驗(yàn)要求制定依據(jù)(注:圖片源于SY/T6702)近鉆頭電阻率測量測試方法依據(jù)《井下控制工程學(xué)導(dǎo)論》第7章7.2節(jié)“近鉆頭電阻率測量數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證”。按照下圖連接地層模擬器,地層模擬器主要由電阻組成。調(diào)整電阻阻值可模擬出不同阻值的地層電阻,可同時測量方位電阻率和鉆頭電阻率。根據(jù)電阻率測量范圍及電阻率低電阻測量精度要求高的特點(diǎn),設(shè)定正文阻值,逐一測量后驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果。圖42近鉆頭電阻率測量試驗(yàn)要求制定依據(jù)(注:圖片源于《井下控制工程學(xué)導(dǎo)論》第7章7.2節(jié))(2)方位特性測量功能滑動鉆進(jìn)條件下,按照測量實(shí)際需求應(yīng)驗(yàn)證完整圓周方位測量精度。因此艙體固定后分別轉(zhuǎn)動固定角度,在指定時間內(nèi)應(yīng)可以實(shí)時分辨方位角變化,方可滿足此條件下分區(qū)能力。復(fù)合鉆進(jìn)條件下區(qū)分方位需要在高速旋轉(zhuǎn)條件下驗(yàn)證方位測量特性,為滿足這一條件,分別設(shè)置高、低伽馬源(便于操作和實(shí)現(xiàn)),儀器在靜止和高速旋轉(zhuǎn)條件下測量上下伽馬值,達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速后儀器應(yīng)可分辨伽馬分區(qū),伽馬測量主要測試方法可參考地質(zhì)參數(shù)測量功能。(3)近鉆頭數(shù)據(jù)跨螺桿鉆具馬達(dá)傳輸近鉆頭無線傳輸功能測量根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求,將儀器放置在指定位置,為驗(yàn)證傳輸速率并確保結(jié)果可靠避免偶然因素,應(yīng)發(fā)送不少于50組數(shù)驗(yàn)證傳輸結(jié)果,通過統(tǒng)計成果接收數(shù)據(jù)計算可得誤碼率,通過發(fā)射波形可計算得到傳輸速率。有線跨馬達(dá)傳輸功能驗(yàn)證主要測試方案與無線相同,因有線傳輸儀器已經(jīng)完成整機(jī)組裝,因此測試時應(yīng)整體測試,傳輸速率和誤碼率驗(yàn)證方法與無線相同。通過調(diào)研國內(nèi)主要近鉆頭儀器跨螺桿鉆具馬達(dá)試驗(yàn)方法,調(diào)研結(jié)果見表24,確定本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。表24主要近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)近鉆頭數(shù)據(jù)跨螺桿鉆具馬達(dá)傳輸試驗(yàn)方法調(diào)研匯總制造商產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格傳輸方式跨螺桿通信試驗(yàn)方法中石油CGDS172mm無線發(fā)射接收聯(lián)調(diào)測試科萊天地iNBS172mm無線發(fā)射接收聯(lián)調(diào)測試六合偉業(yè)XZNBS172mm無線發(fā)射接收聯(lián)調(diào)測試奧瑞拓—172mm有線發(fā)射接收聯(lián)調(diào)測試7.2.8螺桿鉆具蘇義腦編著的《螺桿鉆具研究及應(yīng)用》第三篇第二章介紹了多種預(yù)測導(dǎo)向鉆具造斜能力的方法,本標(biāo)準(zhǔn)選用工程應(yīng)用中常用的三點(diǎn)定圓法。圖43螺桿鉆具理論造斜率計算公式(注:公式來源于《螺桿鉆具研究及應(yīng)用》第三篇第二章)7.2.9收發(fā)短節(jié)收發(fā)短節(jié)接收測傳短節(jié)發(fā)送的數(shù)據(jù)并通過通訊接口將數(shù)據(jù)發(fā)送至無線隨鉆測量儀。收發(fā)短節(jié)依據(jù)近鉆頭數(shù)據(jù)跨螺桿鉆具馬達(dá)傳輸方式不同,分為無線式和有線式,相關(guān)測試要求確定的依據(jù)與測傳短節(jié)相同。7.2.10無線隨鉆測量儀定向功能試驗(yàn)期間因傳感器容易受到外界磁場干擾,因此要求試驗(yàn)環(huán)境半徑10m范圍內(nèi)無鐵、磁物質(zhì)。通過調(diào)研國內(nèi)主要無線隨鉆測斜儀定向功能試驗(yàn)方法,調(diào)研結(jié)果見表25,確定本標(biāo)準(zhǔn)定向功能試驗(yàn)方法。表25主要無線隨鉆測量儀定向參數(shù)試驗(yàn)方法調(diào)研匯總制造商產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格無線隨鉆測量儀定向功能試驗(yàn)方法澤天盛海GET-BMWD172mm試驗(yàn)臺試驗(yàn)中石油CGDS172mm試驗(yàn)臺試驗(yàn)恒泰萬博HT-MWD-650172mm試驗(yàn)臺試驗(yàn)六合偉業(yè)無線隨鉆測斜儀172mm試驗(yàn)臺試驗(yàn)信號傳輸功能測試應(yīng)將無線隨鉆測量儀整機(jī)固定在水循環(huán)試驗(yàn)臺上,滿足儀器工作條件,通過脈沖寬度及時間可得到傳輸速率,試驗(yàn)期間應(yīng)發(fā)送不少于200組脈沖,通過統(tǒng)計正確解碼數(shù)量,計算可得傳輸誤碼率。表26信號傳輸功能測試調(diào)研匯總制造商產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)格無線隨鉆測量儀試驗(yàn)方法中油測井智能導(dǎo)向172mm水循環(huán)試驗(yàn)渤海鉆探VDS172mm水循環(huán)試驗(yàn)中石油工程院CGDS172mm水循環(huán)試驗(yàn)恒泰萬博HT-MWD-650172mm水循環(huán)試驗(yàn)8.檢驗(yàn)參見正文內(nèi)容。9.標(biāo)志參見正文內(nèi)容。10.附錄參見正文內(nèi)容PAGE31/54主要試驗(yàn)(或驗(yàn)證)的分析、綜述報告、技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證和預(yù)期經(jīng)濟(jì)效果本文規(guī)定了石油天然氣鉆采設(shè)備近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的主要部件的設(shè)計、制造和試驗(yàn)的要求,在近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)研發(fā)生產(chǎn)過程中,制造商進(jìn)行了大量試驗(yàn)驗(yàn)證各項(xiàng)技術(shù)要求是否符合標(biāo)準(zhǔn)。(一)主要試驗(yàn)(或驗(yàn)證)的分析1.地面信號處理裝置工業(yè)計算機(jī)、司鉆顯示器、立管壓力傳感器、鉤載壓力傳感器、絞車傳感器為采購部件,供應(yīng)商在產(chǎn)品出廠前會進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證其性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)。作為近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的制造商,應(yīng)對各個外購部件進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn),相關(guān)參數(shù)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)條款的要求。數(shù)據(jù)采集箱、應(yīng)用程序?yàn)樽匝虚_發(fā)的組成部件,近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)制造商對其進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn),驗(yàn)證其可以正常工作。部分組件的測試報告見下圖44-圖46所示。立管壓力傳感器圖44立管壓力傳感器測試試驗(yàn)報告鉤載壓力傳感器圖45鉤載傳感器測試數(shù)據(jù)表絞車傳感器圖46絞車傳感器測試數(shù)據(jù)表井下裝置井下裝置由四大部件組成,每個部件由多個零件組成,且包含多個傳感器及電路,本標(biāo)準(zhǔn)第7章7.2部分對系統(tǒng)井下裝置基本參數(shù)驗(yàn)證方法、主承載部件材料試驗(yàn)及其無損檢測、螺紋檢驗(yàn)、密封試驗(yàn)、電子電路試驗(yàn)、四大部件的相關(guān)功能試驗(yàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)說明。基本參數(shù)試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)下圖為沖擊試驗(yàn)臺試驗(yàn)設(shè)備及相關(guān)試驗(yàn)記錄。圖47沖擊試驗(yàn)臺試驗(yàn)設(shè)備及相關(guān)試驗(yàn)記錄溫度試驗(yàn)下圖為全尺寸井下裝置高溫試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)記錄。圖48井下裝置高溫試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)記錄振動試驗(yàn)下圖為井下裝置振動試驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)記錄。圖49振動試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)記錄主承載部件試驗(yàn)材料力學(xué)特性試驗(yàn)下圖為材料力學(xué)特性測試分析報告。圖50材料力學(xué)特性測試分析報告材料成分試驗(yàn)下圖為材料成分分析測試報告。圖51材料化學(xué)成分分析測試報告材料晶粒度試驗(yàn)下圖為艙體材料晶粒度試驗(yàn)分析測試報告。圖52艙體材料晶粒度試驗(yàn)分析測試報告無損檢測下圖分別為超聲波探傷報告、磁粉探傷報告及試樣、滲透探傷報告及試樣圖53-1超聲波探傷檢測報告圖圖53-2磁粉探傷檢測報告及試樣圖53-3滲透探傷檢測報告及試樣 圖53艙體材料無損檢測報告測傳短節(jié)功能試驗(yàn)1)地質(zhì)參數(shù)測量功能試驗(yàn)參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6582《石油核測井儀刻度規(guī)范》中關(guān)于自然伽馬測井儀的規(guī)定,分別在測量范圍、測量誤差和穩(wěn)定性3個方面給出了要求。這三方面要是對近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向的地質(zhì)參數(shù)測量提出了基本需求。從標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)至今,共計進(jìn)行了50次近鉆頭伽馬測量測量試驗(yàn),驗(yàn)證伽馬計數(shù)率、誤差和穩(wěn)定性。圖5

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