Τα συστήματα μέτρησης κατά τη διάτρηση (MWD) παρακολουθούν τη θέση του φρεατίου, την απόδοση του τρυπανιού και τον προσανατολισμό της χορδής διάτρησης. Τα όργανα σε μια μονάδα στο εργαλείο διεύθυνσης της χορδής τρυπανιού μεταδίδουν δεδομένα πραγματικού χρόνου στον χειριστή MWD. Σχετίζεται με την υλοτομία-κατά τη-γεώτρηση (LWD).
Ανθεκτικά όργανα-μαγνητόμετρα, γυροσκόπια και επιταχυνσιόμετρα που αντέχουν θερμοκρασίες 400 βαθμών F, πιέσεις 25.000 psi και 500 G για 0,5 ms κρούσης-ενσωματώνονται στο συγκρότημα κάτω οπής (BHA). Το BHA είναι εξοπλισμένο με τρυπάνι, κολάρο τρυπανιού και σταθεροποιητές τρυπανιού που είναι τα λειτουργικά εξαρτήματα που είναι υπεύθυνα για το σχήμα, την κατεύθυνση και τη διείσδυση της γεώτρησης. Ένα BHA περιλαμβάνει συχνά έναν κινητήρα κατάβασης και ένα περιστροφικό σύστημα διεύθυνσης εκτός από τα συστήματα MWD και LWD. Η μηχανική και ηλεκτρική ισχύς παρέχεται συχνά από έναν στρόβιλο κάτω οπής.
Το MWD ποσοτικοποιεί αυστηρά την απόδοση της χορδής τρυπανιού. Το LWD μετρά πτυχές που σχετίζονται με γεωλογικούς σχηματισμούς, όπως:
- Ακτίνες γάμμα που εκπέμπονται από πέτρες ή ιζήματα
- Πυκνότητα και φωτοηλεκτρικός δείκτης
- Πορώδες νετρονίων (για τη μέτρηση του δείκτη υδρογόνου σε μια δεξαμενή)
- Δαγκάνα (μέγεθος και σχήμα γεώτρησης)
- Αντίσταση (ohm-m)
- Ηχητική καταγραφή (ικανότητα της γεώτρησης να μεταδίδει ηχητικά κύματα)
- Απεικόνιση γεωτρήσεων
- Δοκιμαστής σχηματισμού και δειγματολήπτης (για τον προσδιορισμό των ρευστών και της πιθανής παραγωγής)
- Πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός (για τον προσδιορισμό του πορώδους και της διαπερατότητας ενός γεωλογικού σχηματισμού)
- Σεισμικές μετρήσεις κατά τη γεώτρηση που βοηθούν στον προσδιορισμό της βέλτιστης διαδρομής της γεώτρησης
Οι μηχανικοί γεωτρήσεων χρησιμοποιούν τα δεδομένα από τα συστήματα MWD και LWD για να γεωκατευθύνουν τη σειρά γεώτρησης και να λαμβάνουν τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με τη διαδρομή γεωτρήσεων και την αναμενόμενη παραγωγή φρέατος σε εφαρμογές γεώτρησης-στην ξηρά και την ανοικτή-ακτή. Η μείωση των κινδύνων διάτρησης που θα μπορούσαν να επιβραδύνουν τον ρυθμό διείσδυσης βελτιώνει την παραγωγικότητα των κορδονιών του τρυπανιού. Αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιούνται επίσης για να διασφαλιστεί ότι η γεώτρηση πραγματοποιείται μόνο σε εξουσιοδοτημένες ζώνες.
Το MWD παρακολουθεί επίσης τη λειτουργία του τρυπανιού και της σειράς τρυπανιού, συμπεριλαμβανομένων παραμέτρων όπως η ταχύτητα και η ομαλότητα της περιστροφής του τρυπανιού, η δόνηση και η θερμοκρασία της κάτω οπής, η ροπή και η πίεση στο τρυπάνι και ο ρυθμός ροής του υγρού γεώτρησης. Η διατήρηση του κορδονιού τρυπανιού εντός των προδιαγραφών λειτουργίας του μεγιστοποιεί τη διάρκεια ζωής και την απόδοση του κορδονιού τρυπανιού.
Συλλογή και Διαβίβαση Δεδομένων
Παραδοσιακά, η ενσύρματη καταγραφή συνδέει μια λεπτή σειρά οργάνων που βρίσκονται στη χορδή του τρυπανιού στην επιφάνεια μέσω ενός ανθεκτικού ηλεκτρικού καλωδίου. Μόλις μια γεώτρηση αποκλίνει πέρα από τις 60 μοίρες, τα παραδοσιακά όργανα ενσύρματης γραμμής δεν μπορούν πλέον να ωθηθούν μέσα από τη χορδή γεώτρησης, επομένως χρησιμοποιούνται τεχνολογίες MWD παρά το αυξημένο κόστος τους.
Στα συστήματα MWD, τα δεδομένα καταγράφονται σε μια μνήμη στερεάς κατάστασης και μεταβιβάζονται επίσης σε έναν λογικό ελεγκτή που μετατρέπει τα δεδομένα σε δυαδικά. Τις περισσότερες φορές, τα δεδομένα τροφοδοτούνται στη συνέχεια σε μια μονάδα παλμών που αυξομειώνει την πίεση του υγρού γεώτρησης μέσα στο σωλήνα γεώτρησης σύμφωνα με έναν κωδικό που είναι γνωστός ως τηλεμετρία παλμών λάσπης (MPT). Οι μετατροπείς πίεσης και οι υπολογιστές στην επιφάνεια απομονώνουν τις θετικές, αρνητικές και συνεχείς ρυθμίσεις ημιτονοειδών κυμάτων στην πίεση και τις αποκωδικοποιούν για τους χειριστές.
Θετικός:μια βαλβίδα εναλλάσσεται για να περιορίσει τη ροή λάσπης στον σωλήνα γεώτρησης για να προκαλέσει αύξηση της πίεσης που εντοπίζεται στην επιφάνεια του φρεατίου. Τα δεδομένα κωδικοποιούνται με κωδικούς γραμμής διαμόρφωσης παλμικής-θέσης.
Αρνητικός:μια βαλβίδα εναλλάσσεται που απελευθερώνει το υγρό γεώτρησης από το εσωτερικό του σωλήνα γεώτρησης στον δακτύλιο για να προκαλέσει μείωση της πίεσης που αναγνωρίζεται στην επιφάνεια. Τα δεδομένα κωδικοποιούνται με κωδικούς γραμμής ή παλμική-διαμόρφωση θέσης.
Συνεχής:μια βαλβίδα αλλάζει σταδιακά για να δημιουργηθούν ημιτονοειδείς αλλαγές πίεσης στο υγρό γεώτρησης. Τα δεδομένα κωδικοποιούνται με οποιαδήποτε μορφή ψηφιακής διαμόρφωσης, η πιο συνηθισμένη είναι η διαμόρφωση συνεχούς φάσης.
Τα εύρη ζώνης MPT έως 40 bit ανά δευτερόλεπτο είναι κοινά. Οι ρυθμοί δεδομένων πέφτουν καθώς αυξάνεται το μήκος της γεώτρησης και σε βάθη 40.000 ποδιών μπορεί να είναι έως και 1,5 bit ανά δευτερόλεπτο. Συχνά, δεν μπορούν να μεταδοθούν όλα τα δεδομένα μέσω MPT, επομένως μπορούν να ανακτηθούν πρόσθετα δεδομένα από τη μνήμη μέσω ενσύρματης γραμμής ή αφού το εργαλείο έχει βγει από την οπή.
Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της μη ισορροπημένης γεώτρησης, συμπιεσμένο αέριο εγχέεται στα υγρά γεώτρησης για να διατηρηθεί η πίεση στο φρεάτιο χαμηλότερη από την πίεση του σχηματισμού που διατρύεται. Αυτό γίνεται για να μειωθούν οι κοινές προκλήσεις της συμβατικής (υπερισορροπημένης) γεώτρησης, όπως η απώλεια κυκλοφορίας, το διαφορικό κόλλημα, οι αργοί ρυθμοί διάτρησης, οι ζημιές στο σχηματισμό και η υπερθέρμανση του τρυπανιού. Η προσθήκη αερίου αυξάνει την εξασθένηση των σημάτων MPT, επομένως χρησιμοποιούνται εναλλακτικές τεχνικές μετάδοσης.
Η ηλεκτρομαγνητική τηλεμετρία (EMT) ενσωματώνει έναν ηλεκτρικό μονωτήρα στη σειρά τρυπανιού που δημιουργεί μια αλλαγμένη διαφορά τάσης στα εξαρτήματα πάνω από τον μονωτή και σε αυτά κάτω από αυτόν. Τα δεδομένα εισάγονται στην τάση διαμορφώνοντάς την. Τα ηλεκτρόδια μιας διπολικής κεραίας με βάση την επιφάνεια- σχηματίζονται από ένα σύρμα συνδεδεμένο στην κεφαλή του φρεατίου και ένα σύρμα συνδεδεμένο σε μια ράβδο που οδηγείται στο έδαφος. Η διαφορά τάσης μεταξύ των ηλεκτροδίων λαμβάνει το σήμα από τη σειρά τρυπανιού που διαβάζεται από έναν υπολογιστή. Το EMT μπορεί επίσης να στείλει δεδομένα στη συμβολοσειρά τρυπανιού. Ενώ το EMT προσφέρει ταχύτητες δεδομένων έως και 10 bit ανά δευτερόλεπτο, τα σήματα υποβαθμίζονται γρήγορα βάσει του βάθους των πηγαδιών και των υλικών σχηματισμού.
Διατίθεται επίσης σωλήνας διάτρησης με ηλεκτρικό υλικό. Έχουν επιτευχθεί ταχύτητες δεδομένων υψηλότεροι από 2 megabit ανά δευτερόλεπτο. Το μειονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι το αυξημένο κόστος, από την κατασκευή, την πρόσθετη φροντίδα και την προστασία του κυκλώματος.
Διαμορφώσεις
Τα όργανα MWD μπορούν να τοποθετηθούν στο κολάρο του τρυπανιού και να επισκευαστούν μόνο σε εξοπλισμένες εγκαταστάσεις. Τα συστήματα MWD που είναι τοποθετημένα σε γιακά{1}}μεταφέρουν δεδομένα πιο γρήγορα και μπορούν να υποστηρίξουν περισσότερα όργανα. Εάν η χορδή του τρυπανιού κολλήσει, όλα τα εργαλεία πρέπει να ανακτηθούν μαζί.
Τα συστήματα MWD μπορούν επίσης να περιέχονται σε εσωτερικές μονάδες που συνδέονται μέσω ενσύρματης γραμμής. Αυτά τα δομοστοιχεία μπορούν να ανακτηθούν από τη σειρά τρυπανιού όπως απαιτείται, αν και πρέπει να είναι λεπτές, καθώς βρίσκονται μέσα στη σειρά τρυπανιού. Η μικρή διαμόρφωση περιορίζει τις συσκευές που μπορεί να υποστηρίξει το σύστημα MWD. Σε περίπτωση που η χορδή του τρυπανιού κολλήσει, μπορείτε να ανακτήσετε είτε μόνο το MWD είτε ολόκληρη τη σειρά τρυπανιού.
Το εργαλείο ProGuide™ είναι εξαιρετικά κατάλληλο για δύσκολα τμήματα φρεατίων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων με υψηλές γωνίες και στριφογυρισμό. Παρέχει ακριβείς πληροφορίες για τις οπές που επιτρέπουν στους γεωτρύπανους να πλοηγούνται σε περίπλοκες τροχιές με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα, μειώνοντας τον κίνδυνο επιπλοκών.
Για περισσότερες πληροφορίες, μπορείτε να γράψετε στο γραμματοκιβώτιό μαςinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com
