Matavimas gręžiant (MWD) Apžvalga
Telemetrijos metodais buvo sunku susidoroti su dideliais gręžinių duomenų kiekiais, todėl MWD apibrėžtis buvo išplėsta įtraukiant duomenis, kurie buvo saugomi įrankio atmintyje ir atkuriami, kai įrankis buvo grąžintas į paviršių. Visos MWD sistemos paprastai turi tris pagrindinius komponentus:
- Maitinimo sistema
- Telemetrijos sistema
- Krypties jutiklis
Maitinimo sistemos
MWD maitinimo sistemos paprastai gali būti klasifikuojamos į vieną iš dviejų tipų: akumuliatorių arba turbinų. Abiejų tipų elektros energijos sistemos turi būdingų pranašumų ir įsipareigojimų. Daugelyje MWD sistemų šių dviejų tipų maitinimo sistemų derinys naudojamas MWD įrankiui tiekti, todėl maitinimas nenutrūks esant pertrūkių gręžimo{2}}skysčio srauto sąlygoms. Akumuliatoriai gali tiekti šią galią nepriklausomai nuo gręžimo{4}}skysčio cirkuliacijos ir yra būtini, jei registracija įvyktų užkliuvus į skylę arba iš jos išlipant.
Baterijų sistemos
Ličio-tionilchlorido akumuliatoriai dažniausiai naudojami MWD sistemose dėl puikaus didelio-energijos tankio ir puikaus našumo esant MWD eksploatavimo temperatūrai. Jie užtikrina stabilų įtampos šaltinį iki labai artėjančio jų eksploatavimo laikotarpio pabaigos ir jiems nereikia sudėtingos elektronikos tiekimui palaikyti. Tačiau šios baterijos turi ribotą momentinę energijos išeigą ir gali būti netinkamos naudoti, kai reikalinga didelė srovė. Nors šios baterijos yra saugios žemesnėje temperatūroje, įkaitusios virš 180 laipsnių, jos gali smarkiai, pagreitinti reakciją ir sprogti su didele jėga. Dėl to ličio-tionilchlorido akumuliatorių gabenimui keleiviniuose orlaiviuose taikomi apribojimai. Nors šios baterijos yra labai efektyvios per visą savo tarnavimo laiką, jos nėra įkraunamos, o jų šalinimui taikomos griežtos aplinkosaugos taisyklės.
Turbinų sistemos
Antrasis gausios energijos gamybos šaltinis – turbinų energija – naudoja gręžimo{0}}skysčio srautą. Sukimosi jėgą turbinos rotorius perduoda generatoriui per bendrą veleną, sukuriant kintamo dažnio trifazę kintamąją srovę (AC). Elektroninė grandinė išlygina kintamąją srovę į naudojamą nuolatinę srovę (DC). Šios įrangos turbinos rotoriai turi priimti platų srauto greičių diapazoną, kad atitiktų visas galimas purvo siurbimo sąlygas. Panašiai rotoriai turi būti pajėgūs toleruoti daug šiukšlių ir prarastos cirkuliacinės medžiagos (LCM), patekusios į gręžimo skystį.
Telemetrijos sistemos
Purvo{0}}impulsinė telemetrija yra standartinis metodas komercinėse MWD ir gręžimo (LWD) sistemose. Akustinės sistemos, perduodančios gręžimo vamzdį, gręžimo skystyje susilpnėja maždaug 150 dB 1000 m.[1]Keletą kartų buvo bandoma sukonstruoti specialų gręžimo vamzdį su vientisu tvirtinimo laidu. Nors jis siūlo išskirtinai didelius duomenų perdavimo spartus, integruotam laidinės telemetrijos metodui reikia:
- Brangus specialus gręžimo vamzdis
- Specialus valdymas
- Šimtai elektros jungčių, kurios visos turi išlikti patikimos atšiauriomis sąlygomis
Sprogus gręžinių matavimų skaičius paskatino naujus darbus šioje srityje,[2]ir įrodyta, kad duomenų perdavimo sparta viršija 2 000 000 bitų per sekundę.
Žemo{0}}dažnio elektromagnetinis perdavimas MWD ir LWD sistemose komerciškai naudojamas ribotai. Jis kartais naudojamas, kai kaip gręžimo skystis naudojamas oras arba putos. Gylį, iš kurio galima perduoti elektromagnetinę telemetriją, riboja viršutinių darinių laidumas ir storis. Gręžimo stygoje esantys kartotuvai arba signalo stiprintuvai padidina gylį, iš kurio elektromagnetinės sistemos gali patikimai perduoti.
Galimos trys purvo-impulsinės telemetrijos sistemos: teigiamo-impulso, neigiamo-impulso ir nenutrūkstamųjų-bangų sistemos. Šios sistemos pavadintos dėl būdų, kuriais jų impulsai sklinda purvo tūryje. Neigiamo-impulso sistemos sukuria mažesnį nei purvo tūrio slėgio impulsą, išleisdamos nedidelį aukšto-slėgio gręžimo purvo kiekį iš gręžimo vamzdžio į žiedą. Teigiamo-impulso sistemos sukuria trumpalaikį srauto apribojimą (didesnį slėgį nei gręžimo{10}}purvo tūris) gręžimo vamzdyje. Nuolatinės{12}}bangų sistemos sukuria nešlio dažnį, kuris perduodamas per purvą, ir koduoja duomenis naudodamos nešlio fazių poslinkius. Naudojama daug įvairių duomenų{14}}kodavimo sistemų, kurios dažnai yra skirtos optimizuoti pulserio tarnavimo laiką ir patikimumą, nes jis turi išgyventi tiesioginį sąlytį su abrazyviniu, aukšto slėgio purvo srautu.
Telemetrijos{0}}signalo aptikimas atliekamas vienu ar daugiau keitiklių, esančių ant įrenginio stovo vamzdžio. Duomenys iš signalų išgaunami paviršine kompiuterine įranga, esančia slydimo bloke arba ant gręžimo grindų. Sėkmingas duomenų dekodavimas labai priklauso nuo signalo -ir -triukšmo santykio.
Egzistuoja glaudus ryšys tarp signalo dydžio ir telemetrijos duomenų perdavimo spartos; kuo didesnis duomenų perdavimo greitis, tuo mažesnis pulso dydis. Dauguma šiuolaikinių sistemų turi galimybę perprogramuoti įrankio telemetrijos parametrus ir sulėtinti duomenų-perdavimo greitį neišlendant iš skylės; tačiau duomenų perdavimo spartos lėtėjimas neigiamai veikia log-duomenų tankį.
Signalo triukšmas
Žymiausi signalo triukšmo šaltiniai yra purvo siurbliai, kurie dažnai sukuria gana aukšto{0}}dažnio triukšmą. Trikdžiai tarp siurblio dažnių sukelia harmonikų, tačiau šiuos foninius triukšmus galima filtruoti naudojant analoginius metodus. Siurblio-greičio jutikliai gali būti labai efektyvus būdas nustatyti ir pašalinti siurblio triukšmą iš neapdoroto telemetrijos signalo. Žemesnio-dažnio triukšmą purvo tūryje dažnai sukelia gręžimo varikliai. Šulinio gylis ir purvo tipas taip pat turi įtakos gaunamai{7}}signalo amplitudei ir pločiui. Apskritai naftos-purvas (OBM) ir pseudo{10}}aliejaus{11}}pagrindinis purvas yra labiau suspaudžiamas nei vandens{12}}purvas; todėl jie sukelia didžiausius signalo nuostolius. Nepaisant to, signalai buvo gauti be didelių problemų iš beveik 9144 m (30 000 pėdų) gylio suspaudžiamuose skysčiuose.
Krypties jutikliai
Pažangiausia krypties{0}}jutiklio technologija – tai trijų stačiakampių fluxgate magnetometrų ir trijų akselerometrų rinkinys. Nors įprastomis aplinkybėmis standartiniai krypties jutikliai atlieka priimtinus tyrimus, bet koks pritaikymas, kai yra neapibrėžtumas dugno skylės vietoje, gali būti varginantis. Naujausios tendencijos gręžti ilgesnius ir sudėtingesnius gręžinius atkreipė dėmesį į standartinės klaidos modelio poreikį.
Pramonės gręžinio tikslumo valdymo komiteto (ISCWA) atliktas darbas siekė pateikti standartinį padėties neapibrėžtumo kiekybinio įvertinimo metodą su susijusiais patikimumo lygiais. Pagrindiniai klaidų šaltiniai buvo klasifikuojami:
- Jutiklio klaidos
- Magnetiniai trukdžiai iš BHA
- Įrankio nesutapimas
- Magnetinio{0}}lauko neapibrėžtis
Kartu su išmatuoto gylio neapibrėžtumu, dugno duobės tyrimo neapibrėžtis yra vienas iš absoliutaus gylio klaidų. Atminkite, kad visi realaus laiko-azimuto korekcijos metodai reikalauja neapdorotų duomenų perdavimo į paviršių, o tai apkrauna telemetrijos kanalą.
Giroskopo (giroskopo){0}}naviguojamo MWD kūrimas suteikia daug pranašumų, palyginti su esamais navigacijos jutikliais. Be didesnio tikslumo, giroskopai nėra jautrūs magnetinių laukų trikdžiams. Dabartinės giroskopinės technologijos pagrindinis dėmesys skiriamas mechaniniam tvirtumui, išorinio skersmens sumažinimui ir temperatūros jautrumo įveikimui. Pagrindinis technologijos pritaikymas yra sutaupyti įrenginio laiko, kurį naudoja laidiniai giroskopai, kai atlieka startus iš magnetinių trukdžių paveiktų sričių.
Įrankio veikimo aplinka ir įrankių patikimumas
MWD sistemos naudojamos atšiauriausioje darbo aplinkoje. Akivaizdžios sąlygos, tokios kaip aukštas slėgis ir temperatūra, yra pernelyg žinomos inžinieriams ir dizaineriams. Laidinių tinklų pramonė jau ilgą istoriją sėkmingai įveikė šias sąlygas.
Temperatūra
Dauguma MWD įrankių gali nepertraukiamai veikti iki 150 laipsnių temperatūroje, kai kurie jutikliai gali būti iki 175 laipsnių. MWD-įrankio temperatūra gali būti 20 laipsnių žemesnė nei formavimo temperatūra, išmatuota laidiniais rąstais dėl purvo cirkuliacijos aušinimo efekto, todėl aukščiausia temperatūra, su kuria susiduria MWD įrankiai, yra ta, kuri išmatuota įbėgant į skylę, kurioje gręžimo skysčio tūris nebuvo cirkuliuojamas ilgą laiką. Tokiais atvejais patartina periodiškai nutraukti cirkuliaciją bėgant angoje. Dewar kolbos naudojimas jutikliams ir elektronikai apsaugoti nuo aukštų temperatūrų yra įprastas laidiniuose tinkluose, kur ekspozicijos į angą laikas paprastai yra trumpas, tačiau kolbų naudojimas apsaugai nuo temperatūros nėra praktiškas naudojant MWD, nes reikia ištverti ilgą ekspozicijos laiką esant aukštai temperatūrai.
Slėgis
Slėgis angoje yra mažesnė problema nei temperatūra MWD sistemoms. Dauguma įrankių yra sukurti taip, kad atlaikytų iki 20 000 psi, o specializuoti įrankiai – iki 25 000 psi. Hidrostatinio slėgio ir sistemos priešslėgio derinys retai pasiekia šią ribą.
Dugno smūgis ir vibracija
Smūgis ir vibracija kelia MWD sistemoms didžiausius iššūkius. Priešingai nei tikėtasi, ankstyvieji bandymai, naudojant instrumentines gręžinių sistemas, parodė, kad šoninių (šoninių -į-šoninių) smūgių dydžiai yra žymiai didesni nei ašiniai smūgiai įprasto gręžimo metu. Modeminiai MWD įrankiai paprastai yra sukurti taip, kad atlaikytų maždaug 500 G smūgius 0,5 ms per 100 000 ciklų eksploatavimo laiką. Sukimo smūgis, atsirandantis dėl sukimo pagreičių, taip pat gali būti reikšmingas. Tikėtina, kad įrankiai suges, jei bus pakartotinai prilipę / paslydę.
Įrankių patikimumo statistika
Ankstyvas darbas, atliktas siekiant standartizuoti MWD{0}}įrankio patikimumo statistikos matavimą ir ataskaitų teikimą, buvo sutelktas į gedimo apibrėžimą ir bendro sėkmingų cirkuliavimo valandų skaičiaus padalijimą iš bendro gedimų skaičiaus. Atlikus šį darbą, nustatytas vidutinis-laikas-tarp-gedimų (MTBF) skaičiaus. Jei duomenys buvo kaupiami per statistiškai reikšmingą laikotarpį (paprastai 2 000 valandų), būtų galima nustatyti reikšmingas nesėkmės{8}}analizės tendencijas. Vis dėlto, kai gręžimo įrankiai tapo sudėtingesni, Tarptautinė gręžimo rangovų asociacija (IADC) paskelbė rekomendacijas dėl MTBF statistikos gavimo ir skaičiavimo.
Kaip pasaulyje pirmaujanti giroskopinių matavimo prietaisų gamintoja, „China Vigor“ visiškai pripažįsta esminį tikslumo ir patikimumo vaidmenį atliekant gręžinių operacijas. Nuo 2015 m. nuolat investuojame į giroskopinių nuolydžio matuoklių sistemų tyrimus ir tobulinimą. Šiandien „Vigor“ įrankiai sėkmingai veikia naftos telkiniuose Centrinėje Azijoje, Europoje ir Afrikoje, -pateikdami didelio-tikslumo duomenis, kurie padeda klientams žymiai sutrumpinti ne-produktyvų laiką.
Ryškus pavyzdys yra „Vigor Pro{0}}Guide“ serijos giroskopinis nuolydžio matuoklis, kuriame yra pramonės-pirmaujantis duomenų kompensavimo algoritmas, leidžiantis sumažinti dreifo vertes ir užtikrinti nuosekliai tikslius tyrimo rezultatus. Be našumo, „Pro-Guide“ serija sukurta taip, kad būtų tvirta ir paprasta priežiūra. Jo tvirta konstrukcija sumažina bendras nuosavybės išlaidas, nes sumažėja transportavimo ir priežiūros rizika – pagrindinė priežastis, kodėl jis pelnė tokį didelį klientų pritarimą.
Mūsų techninė komanda reguliariai teikia{0}}svetainės registravimo palaikymą ir nuolat sulaukia teigiamų atsiliepimų. Taip pat džiaugiamės galėdami pasidalinti, kad „China Vigor“ sėkmingai baigė medienos ruošos gręžimo metu (LWD), giroskopo gręžimo metu (GWD) ir matavimo gręžiant (MWD) sistemų bandymus, o rinka jau yra pristatyta.
Norėdami sužinoti, kaip Vigor Pro{0}}Guide serija ir būsimos gręžimo technologijos gali padidinti jūsų operacijų efektyvumą ir tikslumą, nedvejodami susisiekite su mūsų specializuota inžinierių komanda. Tikimės galėdami padėti jums teikti profesionalius sprendimus ir profesionalias paslaugas.
