Навигация в сондажа

Насоченото сондиране, практиката на управление на сондаж по планиран път, разчита критично на прецизни измервания в сондажа. Познаването на точния наклон и азимут на кладенеца във всяка точка е от съществено значение за постигане на геоложка цел, избягване на други кладенци и позволяване на сложни профили на кладенци като хоризонтали.

Проучването в дупки е индиректен процес на измерване, разчитащ на сензори за откриване на естествени полета или инерционни свойства. Измерванията се основават на три основни референции:

• Земното гравитационно поле:Използва се за измерване на наклона (ъгъл на отвора) и ориентацията на повърхността на инструмента-от високата страна. Сензорите включват механични махала, поплавъчни превключватели и модерниакселерометри.
• Земното магнитно поле:Използва се за измерване на магнитния азимут (посока спрямо магнитния север) и лицето на магнитния инструмент. Сензорите включват магнитни компаси имагнитометри(флуксгейт магнити). Ключово изискване за магнитни изследвания е използването на не-магнитни бормашини за изолиране на сензорите от магнитната намеса на стоманената сондажна колона.
• Небесна или инерциална справка:Използва се зажироскопични изследвания, които са независими от магнитните полета. Тези инструменти трябва да бъдат подравнени към истинския север на повърхността, преди да бъдат пуснати в дупката.

Проучвателните инструменти трябва да издържат на сурова среда в сондажа, включително високи налягания (изискващи здрави кожуси под налягане), повишени температури (класификации за високо-температурни операции до 182 градуса или повече) и значителни механични удари и вибрации по време на операции по сондиране или спускане.

Инструментите за проучване са широко класифицирани въз основа на техните методи за запис и предаване на данни:

• Магнитни фотоапарати за единични и много-кадри:Тези по-стари инструменти използваха компас и махало, за да заснемат изображение на тяхната ориентация върху филм в предварително зададено време. Те бяха прости, но ограничени и до голяма степен бяха премахнати.
• Електронни записващи устройства за единични и много-записи:Модерни заместители на филмови камери. Те използват акселерометри и магнитометри за измерване на ориентацията и съхраняване на данните във вътрешната памет. Данните се изтеглят и обработват, след като инструментът бъде изваден на повърхността. Предлагат по-висока точност и се използват за планирани проучвания.
• Инструменти за управление (с кабел):Тези инструменти предават-данни в реално време на повърхността чрез жична линия (едно-проводников кабел), положена вътре в сондажната тръба. Те осигуряват непрекъснати актуализации на повърхността на инструмента, наклона и азимута, което е от съществено значение за ориентиране на спускаемия двигател и управление на кладенеца.
• Инструменти за измерване по време на сондиране (MWD) (безжични):Това са най-модерните и широко използвани системи за насочено сондиране. Сензорите в дупки предават данни на повърхността в реално-време без кабел, обикновено с помощта накална импулсна телеметрия(импулси на положително или отрицателно налягане в сондажната течност). Това позволява управление и проучване без прекъсване на сондажните операции.
• Инструменти за жироскопско проучване:Тези инструменти използват жироскоп за определяне на ориентацията, което ги прави имунизирани срещу магнитни смущения. Те са от съществено значение за проучване в обсадени дупки, в рамките на клъстери от кладенци, където магнитните смущения от съседни обсадни колони са високи, или за ориентиране на странични канали от съществуваща обвивка.

Статията предоставя подробни разбивки на няколко често срещани типа инструменти, които могат да бъдат обобщени по следния начин.

1. Електронен много-изстрел (напр. ESS - електронна система за проучване)

ESS е високо{0}}прецизно,-самостоятелно записващо устройство.

• Принцип:Използва три{0}}аксиални акселерометри и магнитометри за усещане на гравитацията и магнитните полета. Захранва се от батерии и съхранява данните от проучването във вътрешната си памет.
• функция:Работи в не-магнитни бормашини, измерва наклона, азимута и лицето на инструмента на програмирани интервали. След извличане данните се изтеглят и обработват чрез наземни компютри.
• Предимства:Висока точност, подходяща за критични проучвания, включително в-ъгълни и хоризонтални кладенци. Включва софтуерни функции за анализ на магнитното поле и контрол на качеството.

2. Инструмент за управление на въже (напр. SST - инструмент за проучване на управление)

SST предоставя-данни в реално време по време на сондиране, позволявайки незабавни решения за управление.

• Принцип:Използва сензори в дупки (акселерометри/магнитометри) в резервоар под налягане. Захранването и данните се предават чрез кабелна линия с един-проводник, минаваща вътре в сондажната тръба и свързана чрез страничен{2}}входен подводник.
• функция:Непрекъснато предава лицето на инструмента, наклона и азимута към повърхността. Данните се показват на повърхностен компютър и отчитане на сондаж, позволявайки на насочения сондаж да ориентира точно двигателя с огънат корпус.
• Предимства:Данни-в реално време, висока точност и възможност за незабавно наблюдение на условията в сондажа. Това беше работен кон за насочено сондиране преди широкото приемане на MWD.

3. Безжична MWD система (напр. DWD - насочена по време на сондиране)

DWD представлява индустриалния стандарт за модерно насочено сондиране, особено в сложни кладенци.

Принцип:Сензори в дупки (MEP сонда) измерват ориентацията. Тези данни се кодират и изпращат към импулсен модул, който създава импулси на налягане в сондажната течност, циркулираща вътре в сондажната тръба.

• Методи на предаване:

1. Положителен пулс:Клапан за момент ограничава потока кал, създавайки положителен скок на налягането, който се открива на повърхността.
2. Отрицателен пулс:Клапан моментално изпуска малко количество кал от вътрешността на сондажната тръба към пръстена, създавайки отрицателен спад на налягането.
3. Непрекъсната вълна:Въртящ се клапан създава непрекъсната серия от вълни на налягане; фазовите отмествания във вълната представляват кодирани данни.

• Системни компоненти:

1. В дупка:MEP сонда (сензори), импулсен модул, турбинен алтернатор (захранван от кален поток) и не-магнитни бормашини.
2. Повърхност:Датчик за налягане (монтиран на стойката), повърхностен компютър (MPSR) за декодиране и обработка на сигнали, отчитане на сондаж (DDU) и принтер.
3. Предимства:Не е необходим кабел, което спестява значително време за монтаж. Предоставя-данни в реално време за геонавигация и е много надежден при-високоъгълни и хоризонтални кладенци. Точността е висока и добре-дефинирана за наклон, азимут и повърхност на инструмента.

Изборът на инструмент за насочено проучване зависи от конкретното приложение, средата на сондажа и изискванията за данни.

• Заосновни пост{0}}проучвания за работав единични кладенци без магнитни смущения,електронни много{0}}записващи устройствапредлагат висока точност на относително по-ниска цена.
• Зауправление-в реално времепо време на сондиране, особено в сложни кладенци или от офшорни платформи,MWD системиса основният избор, балансиращи ефективност, плътност на данните и надеждност.
• При опериране вмагнитни среди(обсаден отвор, близко разстояние между кладенеца),жироскопични инструментиса незаменими за получаване на точни данни за азимута.
• Докато по-старите технологии като филмови камери и кабелни инструменти за управление бяха до голяма степен заменени, те поставиха основите на сложните електронни и телеметрични системи, които правят възможно модерното прецизно насочено сондиране.

За по-подробна информация, моля, не се колебайте да се свържете с екипа на Vigor за по-подробна информация за продукта.