Преглед на измерване по време на сондиране (MWD).
Телеметричните методи имаха трудности при справянето с големите обеми данни в сондажа, така че дефиницията на MWD беше разширена, за да включва данни, които се съхраняват в паметта на инструмента и се възстановяват, когато инструментът се връща на повърхността. Всички системи MWD обикновено имат три основни подкомпонента:
- Захранваща система
- Телеметрична система
- Сензор за посока
Енергийни системи
Енергийните системи в MWD обикновено могат да бъдат класифицирани като един от двата типа: батерия или турбина. И двата типа енергийни системи имат присъщи предимства и недостатъци. В много MWD системи комбинация от тези два типа захранващи системи се използва за осигуряване на захранване на MWD инструмента, така че захранването няма да бъде прекъсвано по време на периодични условия на флуиден сондаж-. Батериите могат да осигурят тази мощност независимо от циркулацията-на сондажния флуид и са необходими, ако ще се получи каротаж по време на влизане или излизане от дупката.
Батерийни системи
Литиево-тионилхлоридните батерии обикновено се използват в MWD системите поради тяхната отлична комбинация от висока-енергийна плътност и превъзходна производителност при работни температури на MWD. Те осигуряват стабилен източник на напрежение до почти края на техния експлоатационен живот и не изискват сложна електроника за регулиране на захранването. Тези батерии обаче имат ограничена моментна мощност на енергия и може да са неподходящи за приложения, които изискват висок ток. Въпреки че тези батерии са безопасни при по-ниски температури, ако се нагреят над 180 градуса, те могат да претърпят бурна, ускорена реакция и да експлодират със значителна сила. В резултат на това има ограничения за доставка на литиево-тионилхлоридни батерии в пътнически самолети. Въпреки че тези батерии са много ефективни през целия си експлоатационен живот, те не могат да се презареждат и тяхното изхвърляне подлежи на строги екологични разпоредби.
Турбинни системи
Вторият източник на изобилно генериране на електроенергия, мощността на турбината, използва потока-флуид за сондиране. Силата на въртене се предава от ротор на турбина към алтернатор през общ вал, генерирайки три-фазен променлив ток (AC) с променлива честота. Електронната схема коригира променливотоковия ток в използваем постоянен ток (DC). Роторите на турбините за това оборудване трябва да приемат широк диапазон от скорости на потока, за да поемат всички възможни условия за изпомпване на кал-. По същия начин, роторите трябва да могат да понасят значителни отломки и загубен{7}}циркулационен материал (LCM), увлечени в сондажната течност.
Телеметрични системи
Кал{0}}импулсната телеметрия е стандартният метод в търговските системи MWD и каротаж по време на сондиране (LWD). Акустичните системи, които предават нагоре по сондажната тръба, страдат от затихване от приблизително 150 dB на 1000 m в сондажна течност.[1]Направени са няколко опита да се конструира специална сондажна тръба с интегрална твърда жица. Въпреки че предлага изключително висока скорост на предаване на данни, интегралният телеметричен метод изисква:
- Скъпа специална сондажна тръба
- Специална обработка
- Стотици електрически връзки, които всички трябва да останат надеждни при тежки условия
Експлозията на измерванията в дупки стимулира нова работа в тази област,[2]и са демонстрирани скорости на данни над 2 000 000 бита/секунда.
Ниско{0}}честотното електромагнитно предаване е в ограничена търговска употреба в системите MWD и LWD. Понякога се използва, когато въздух или пяна се използват като сондажна течност. Дълбочината, от която може да се предава електромагнитна телеметрия, е ограничена от проводимостта и дебелината на надлежащите образувания. Ретранслаторите или усилвателите на сигнала, разположени в сондажната колона, разширяват дълбочината, от която електромагнитните системи могат да предават надеждно.
Налични са три кал{0}}импулсни телеметрични системи: положителни-импулсни, отрицателни-импулсни системи и непрекъснати-вълнови системи. Тези системи са кръстени на начините, по които техните импулси се разпространяват в обема на калта. Системите с отрицателен-импулс създават импулс на налягане, по-нисък от този на обема на калта чрез изпускане на малко количество кал от сондажната колона с високо{7}}налягане от сондажната тръба към пръстена. Положителните-импулсни системи създават моментно ограничение на потока (по-високо налягане от обема-на сондажната кал) в сондажната тръба. Системите с непрекъснати-вълни създават носеща честота, която се предава през калта, и те кодират данни, използвайки фазовите отмествания на носещата. Използват се много различни системи-за кодиране на данни, които често са предназначени да оптимизират живота и надеждността на импулса, тъй като той трябва да оцелее при директен контакт с абразивния кален поток под високо{15}}налягане.
Откриването на телеметричен-сигнал се извършва от един или повече преобразуватели, разположени на стойката на платформата. Данните се извличат от сигналите от повърхностно компютърно оборудване, което се намира или в плъзгач, или на пода на сондажа. Успешното декодиране на данни силно зависи от съотношението сигнал-към-шум.
Съществува тясна връзка между размера на сигнала и скоростта на телеметричните данни; колкото по-висока е скоростта на предаване на данни, толкова по-малък става размерът на импулса. Повечето съвременни системи имат способността да препрограмират телеметричните параметри на инструмента и да забавят скоростта-на предаване на данни, без да излизат от дупката; обаче, забавянето на скоростта на данните се отразява неблагоприятно върху плътността на данните в журнала.
Сигнален шум
Най-забележителните източници на сигнален шум са калните помпи, които често създават сравнително високо{0}}честотен шум. Интерференцията между честотите на помпата води до хармоници, но тези фонови шумове могат да бъдат филтрирани с аналогови техники. Сензорите-за скорост на помпата могат да бъдат много ефективен метод за идентифициране и премахване на шума от помпата от необработения телеметричен сигнал. Шумът с по-ниска{5}}честота в обема на калта често се генерира от сондажни двигатели. Дълбочината на кладенеца и типът кал също оказват влияние върху амплитудата и ширината на получения-сигнал. Като цяло тините на-базирана нефт (OBM) и псевдо{10}}тините на-маслена основа са по-свиваеми от тините на-водна основа; следователно те водят до най-големи загуби на сигнал. Независимо от това, сигналите са извлечени без значителни проблеми от дълбочини от почти 9144 m (30 000 фута) в компресируеми течности.
Сензори за посока
Най-новото в технологията на насочен{0}}сензор е набор от три ортогонални fluxgate магнитометри и три акселерометъра. Въпреки че при нормални обстоятелства стандартните насочени сензори осигуряват приемливи проучвания, всяко приложение, при което съществува несигурност в местоположението на дъното на дупката, може да бъде обезпокоително. Последните тенденции за пробиване на по-дълги и по-сложни кладенци насочиха вниманието към необходимостта от модел на стандартна грешка.
Работата, извършена от Индустриалния ръководен комитет по точност на сондажа (ISCWA), имаше за цел да предостави стандартен метод за количествено определяне на позиционните несигурности със свързаните нива на достоверност. Ключовите източници на грешка бяха класифицирани:
- Грешки на сензора
- Магнитни смущения от BHA
- Разминаване на инструмента
- Несигурност на-магнитното поле
Наред с несигурностите в измерената дълбочина, несигурностите при изследването на дъното на сондажа допринасят за грешките в абсолютната дълбочина. Обърнете внимание, че всички методи за-корекция на азимута в реално време изискват необработени данни да се предават на повърхността, което натоварва телеметричния канал.
Разработването на жироскоп (жироскоп)-навигиран MWD предлага значителни предимства пред съществуващите навигационни сензори. В допълнение към по-голямата точност, жироскопите не са податливи на смущения от магнитни полета. Текущата технология на жироскопа се съсредоточава върху включването на механична устойчивост, минимизиране на външния диаметър и преодоляване на температурната чувствителност. Основното приложение на технологията е за спестяване на време за монтаж, използвано от кабелни жироскопи при извършване на стартови удари от зони, засегнати от магнитни смущения.
Работна среда на инструмента и надеждност на инструмента
MWD системите се използват в най-суровите работни среди. Очевидни условия като високо налягане и температура са твърде познати на инженерите и дизайнерите. Кабелната индустрия има дълга история на успешно преодоляване на тези условия.
температура
Повечето MWD инструменти могат да работят непрекъснато при температури до 150 градуса, като някои сензори са налични с рейтинги до 175 градуса. Температурите на MWD-инструмента може да са с 20 градуса по-ниски от температурите на пласта, измерени чрез телени трупи, поради охлаждащия ефект на циркулацията на калта, така че най-високите температури, срещани от MWD инструментите, са тези, измерени при навлизане в дупка, в която сондажният-флуид обем не е циркулирал за продължителен период от време. В такива случаи е препоръчително периодично да прекъсвате циркулацията, докато работите в дупката. Използването на колба на Дюар за защита на сензорите и електрониката от високи температури е често срещано явление при жични линии, където времето на експозиция в сондажа обикновено е кратко, но използването на колби за температурна защита не е практично при MWD поради дългите времена на експозиция при високи температури, които трябва да бъдат издържани.
налягане
Налягането в сондажа е по-малък проблем от температурата за MWD системите. Повечето инструменти са проектирани да издържат до 20 000 psi, като специализираните инструменти са с оценка до 25 000 psi. Комбинацията от хидростатично налягане и противоналягане на системата рядко се доближава до тази граница.
Удар и вибрации в сондажа
Ударите и вибрациите в сондажа поставят системите MWD пред най-сериозните предизвикателства. Противно на очакванията, ранните тестове с използване на системи с инструменти в дупки показаха, че величините на страничните (отстрани-до-страни) удари са драматично по-големи от аксиалните удари по време на нормално сондиране. Модерните MWD инструменти обикновено са проектирани да издържат на удари от приблизително 500 G за 0,5 ms за живот от 100 000 цикъла. Торзионният удар, причинен от торсионни ускорения на приплъзване/приплъзване, също може да бъде значителен. Ако бъдат подложени на многократно залепване/приплъзване, може да се очаква инструментите да се повредят.
Статистика за надеждността на инструмента
Ранната работа, извършена за стандартизиране на измерването и отчитането на статистическите данни за надеждността на MWD-инструмента, се фокусира върху дефинирането на повреда и разделянето на общия брой успешни циркулиращи часове на общия брой на повредите. Тази работа доведе до средно{2}}време-между-отказ (MTBF) брой. Ако данните са били натрупани за статистически значим период (обикновено 2000 часа), биха могли да бъдат извлечени смислени тенденции за-анализ на грешки. Тъй като сондажните инструменти стават все по-сложни обаче, Международната асоциация на сондажните изпълнители (IADC) публикува препоръки относно придобиването и изчисляването на статистически данни за MTBF.
Като световен водещ производител на жироскопични геодезични инструменти, China Vigor напълно признава критичната роля на прецизността и надеждността при операциите в дупки. От 2015 г. ние посветихме непрекъснати инвестиции в изследването и подобряването на нашите жироскопични инклинометърни системи. Днес инструментите на Vigor работят успешно в нефтени находища в Централна Азия, Европа и Африка-предоставяйки високо-прецизни данни, които помагат на клиентите значително да намалят-непродуктивното време.
Открояващ се пример е Vigor Pro{0}}Guide Series Gyro Inclinometer, който включва водещ в индустрията-алгоритъм за компенсация на данни за минимизиране на стойностите на дрейфа, осигурявайки постоянно точни резултати от проучването. Освен производителността, серията Pro{3}}Guide е проектирана за здравина и лесна поддръжка. Неговата здрава конструкция намалява общите разходи за притежание чрез намаляване на рисковете при транспортиране и поддръжка, ключова причина, поради която е спечелил такова силно одобрение от страна на клиентите.
Нашият технически екип редовно предоставя -поддръжка за регистриране на място и е събрал постоянни положителни отзиви. Също така сме развълнувани да споделим, че China Vigor успешно завърши полеви тестове на системите за регистриране по време на сондиране (LWD), жироскоп по време на сондиране (GWD) и измерване по време на сондиране (MWD), като въвеждането на пазара вече е в ход.
За да откриете как Vigor Pro-Guide Series и предстоящите ни технологии за пробиване могат да подобрят ефективността и точността на вашите операции, не се колебайте да се свържете с нашия специализиран инженерен екип. Очакваме с нетърпение да ви подкрепим с експертни решения и професионално обслужване.
