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RFID技术在尾管固井中的应用

作者:闫娜 来源:《石油工程科技动态》 2017-09-13 14:02:12

摘要:在挪威Valhall油田Tor和Hod储层受上覆地层影响,地层压力突然降低,采用传统的钻进技术通常会引起卡钻或钻井液漏失,通常采用尾管钻井或套管钻井技术来解决。这类地层的固井同样也面临较大的挑战,采用常规固井方式会导致泥浆漏失。威德福为Tor和Hod储层设计了一套RFID固井系统,固井工具包括RFID带孔短接、能够在固井过程中旋转尾管的套管接头以及可膨胀环形套管金属封隔器。

关键词:挪威[6篇]  威德福[2篇]  RFID标签[243篇]  工业[14篇]  

  RFID是一种利用射频电磁场进行通信的方法。信息存储在RFID标签内,当标签与读取器接近时,信息被传送给读取器。标签有两种类型:一种是含自身能量源的有源标签,另一种是当与读取器接近时被充电的无源标签。钻完井工具中一般使无源标签,如图1所示。标签包含应答器和接收来自读取器信号的天线,应答器有独特的识别码和读取器指令。

RFID技术在尾管固井中的应用

图1无源RFID标签,长0.91in,直径0.15in

  读取器包含一个接收天线和一个产生电磁场的电源,如图2所示。当与标签的距离较近时,由天线产生的磁场对标签充电,并使标签传送存储的指令。接收天线可以被编程设定为只响应特定的标签识别码,不含有这些标识码的标签在接近读取器时将自动被忽略。

RFID技术在尾管固井中的应用

图2 无源RFID标签读取器含有接收天线和内置电源

(由左至右:天线产生射频场,读取RFID标签的信号;天线对RFID标签充电;内置电源)

  在挪威Valhall油田Tor和Hod储层受上覆地层影响,地层压力突然降低,采用传统的钻进技术通常会引起卡钻或钻井液漏失,通常采用尾管钻井或套管钻井技术来解决。这类地层的固井同样也面临较大的挑战,采用常规固井方式会导致泥浆漏失。威德福为Tor和Hod储层设计了一套RFID固井系统,固井工具包括RFID带孔短接、能够在固井过程中旋转尾管的套管接头以及可膨胀环形套管金属封隔器。施工时,将尾管下入漏失层,固井短接安装在低压区之上,泵入水泥浆至浮箍处,封隔器封隔低压区。采用RFID打开低压区上方的带孔短节来泵入水泥浆,避免低压区水泥浆漏失,该过程不会造成井筒压力波动,成功解决了Tor和Hod储层固井漏失问题。

  无线射频识别固井技术能避免压力扰动而且能够在一些条件较为复杂的油田中保持井壁的完整性,可以通过远程控制,也可以在应急条件下采取机械控制,能够广泛运用于窄压力窗口固井作业中。

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