煤层气欠平衡钻井无线多参数监测系统设计

石 油 机 械 C H I N A P E T R O L E U M M A C H I N E R Y 2 0 1 1 年 第 3 9卷 第 8期 ●设计计算 煤 层气 欠 平衡 钻 井无 线 多参数 监 测 系统 设 计 王 留洋 刘清友 赵 军 谢 冲 王 国荣 ( 1 ．西 南石 油 大 学 2 ．中原 石 油勘 探 局 装 备 处 ) 摘要 针对煤层气欠平衡钻 井作业的现场特点，设计 了一套基于无线通信的多参数监测 系统。 该系统通过钻 井现场设置的 5 个数据采集从站实时采集反映施工概况的 1 l 项重要工艺参数，采用 射频通信技术完成采集从站与基站之间的数据传输。为 了消除现场 多重干扰 因素的影响，通过硬 件和软件 2方面抗干扰技术设计 ，确保 了系统 的稳定运行。样机现场试验表 明，该系统数据采集 准确，在无干扰的情况下，系统可靠通信距离能达到 1 5 0 m，在 1 5 0 ～ 1 7 0 m距离通信出现时断时 续的情况，大于 1 7 0 m通信 中断；在钻 井现场无线通信正常，最远 井场 内实测通信距离达到 7 O m，能够满足煤层气欠平衡钻井作业现场需要。 关键词 煤层 气 欠平衡 钻 井 无 线通 信 多参 数监测 系统 0 引 言 煤层气是我国最重要的一项非常规油气资源 ， 它是煤层本身 自生 自储式非常规天然气 。作为一种 优质高效洁净能源 ，我国煤层气资源十分丰富，发 展潜力巨大。据有关资料评估结果显示 ，埋深小于 2 0 0 0 m的煤层气资源量高达 3 6 ． 8 1 ×1 0 m ，而 常规天然气资源量只有 5 5 ． 9 0×1 0 m ¨ 。我国煤 层气从 2 0 世纪 8 O年代末开展勘探开发和试验工作 以来 ，到 2 0 0 7年煤层气 累计钻井 1 0 0 0余 口，单 井产量低造成投资 回报率低是 目前煤层气发展面临 的关键问题 ，钻井工艺技术落后引起的储层伤害被 认 为是 这一 问题 的首要原 因。 由于欠平衡钻井工艺消除了驱使钻井液中固相 和液相进人煤储层的正压差 ，减少 了对煤储层 的伤 害 ，提高了煤层气的开采效率 ，十分适合我国煤层 特殊低压、低饱和 和低渗透 的特性 ，目前 已经 逐渐 成为 我 国煤 层气 开发 的 主要 手段 。煤 层气 欠平 衡钻井是一项技术性较强的系统工程 ，为了保障钻 井作业 安 全顺利地 进行 ，笔 者设 计 了一套 适用 于煤 层气欠平衡钻井现场特点的无线通信多参数监测系 统。系......