Gambaran Keseluruhan Pengukuran semasa menggerudi (MWD).
Kaedah telemetri mengalami kesukaran untuk mengatasi volum besar data lubang bawah, jadi takrifan MWD telah diperluaskan untuk memasukkan data yang disimpan dalam ingatan alat dan dipulihkan apabila alat itu dikembalikan ke permukaan. Semua sistem MWD biasanya mempunyai tiga subkomponen utama:
- Sistem kuasa
- Sistem telemetri
- Penderia arah
Sistem kuasa
Sistem kuasa dalam MWD secara amnya boleh dikelaskan sebagai salah satu daripada dua jenis: bateri atau turbin. Kedua-dua jenis sistem kuasa mempunyai kelebihan dan liabiliti yang wujud. Dalam kebanyakan sistem MWD, gabungan dua jenis sistem kuasa ini digunakan untuk membekalkan kuasa kepada alat MWD supaya kuasa tidak akan terganggu semasa penggerudian sekejap-keadaan aliran bendalir. Bateri boleh memberikan kuasa ini bebas daripada penggerudian-peredaran bendalir, dan ia diperlukan jika pembalakan akan berlaku semasa tersandung masuk atau keluar dari lubang.
Sistem bateri
Bateri litium-thionyl chloride biasanya digunakan dalam sistem MWD kerana gabungan cemerlangnya-ketumpatan tenaga tinggi dan prestasi unggul pada suhu perkhidmatan MWD. Mereka menyediakan sumber voltan yang stabil sehingga hampir akhir hayat perkhidmatan mereka, dan mereka tidak memerlukan elektronik yang kompleks untuk mengkondisikan bekalan. Bateri ini, bagaimanapun, mempunyai keluaran tenaga segera yang terhad, dan ia mungkin tidak sesuai untuk aplikasi yang memerlukan longkang arus yang tinggi. Walaupun bateri ini selamat pada suhu yang lebih rendah, jika dipanaskan melebihi 180 darjah, ia boleh mengalami tindak balas yang ganas, dipercepatkan dan meletup dengan daya yang ketara. Akibatnya, terdapat sekatan untuk menghantar bateri litium-thionyl chloride dalam pesawat penumpang. Walaupun bateri ini sangat cekap sepanjang hayat perkhidmatannya, ia tidak boleh dicas semula, dan pelupusannya tertakluk kepada peraturan alam sekitar yang ketat.
Sistem turbin
Sumber kedua penjanaan kuasa yang banyak, kuasa turbin, menggunakan aliran bendalir-penggerudian pelantar. Daya putaran dihantar oleh pemutar turbin ke alternator melalui aci biasa, menghasilkan tiga-arus ulang alik (AC) frekuensi berubah-ubah. Litar elektronik membetulkan AC menjadi arus terus (DC) yang boleh digunakan. Pemutar turbin untuk peralatan ini mesti menerima pelbagai kadar aliran untuk menampung semua keadaan pengepaman lumpur-yang mungkin. Begitu juga, rotor mesti mampu bertolak ansur dengan serpihan yang banyak dan-bahan edaran (LCM) hilang yang terperangkap dalam bendalir penggerudian.
Sistem telemetri
Telemetri nadi lumpur-adalah kaedah standard dalam sistem MWD dan pembalakan semasa penggerudian (LWD). Sistem akustik yang menghantar ke atas paip gerudi mengalami pengecilan lebih kurang 150 dB setiap 1000 m dalam cecair penggerudian.[1]Beberapa percubaan telah dibuat untuk membina paip gerudi khas dengan wayar keras yang penting. Walaupun ia menawarkan kadar data yang sangat tinggi, kaedah telemetri wayar keras integral memerlukan:
- Paip gerudi khas yang mahal
- Pengendalian khas
- Beratus-ratus sambungan elektrik yang semuanya mesti kekal andal dalam keadaan yang teruk
Letupan ukuran lubang bawah telah merangsang kerja baru di kawasan ini,[2]dan kadar data melebihi 2,000,000 bit/saat telah ditunjukkan.
Penghantaran elektromagnet frekuensi rendah-ada dalam penggunaan komersial terhad dalam sistem MWD dan LWD. Ia kadangkala digunakan apabila udara atau buih digunakan sebagai cecair penggerudian. Kedalaman dari mana telemetri elektromagnet boleh dihantar adalah terhad oleh kekonduksian dan ketebalan formasi di atasnya. Pengulang atau penggalak isyarat yang diletakkan dalam tali gerudi memanjangkan kedalaman dari mana sistem elektromagnet boleh menghantar dengan pasti.
Tiga-sistem telemetri nadi lumpur tersedia:-nadi positif,-nadi negatif dan-sistem gelombang berterusan. Sistem ini dinamakan untuk cara di mana nadinya disebarkan dalam isipadu lumpur. Sistem nadi-negatif mencipta denyutan tekanan yang lebih rendah daripada isipadu lumpur dengan mengeluarkan sejumlah kecil-lumpur tali gerudi tekanan tinggi dari paip gerudi ke anulus. Sistem nadi-positif mencipta sekatan aliran seketika (tekanan lebih tinggi daripada{10}}isipadu lumpur penggerudian) dalam paip gerudi. Sistem gelombang-berterusan mencipta frekuensi pembawa yang dihantar melalui lumpur dan ia mengekod data menggunakan anjakan fasa pembawa. Banyak{14}}sistem pengekodan data yang berbeza digunakan, yang selalunya direka bentuk untuk mengoptimumkan hayat dan kebolehpercayaan denyut, kerana ia mesti bertahan daripada sentuhan terus dengan aliran lumpur bertekanan tinggi-yang melelas.
Pengesanan isyarat telemetri-dilakukan oleh satu atau lebih transduser yang terletak pada paip tegak pelantar. Data diekstrak daripada isyarat oleh peralatan komputer permukaan yang ditempatkan sama ada dalam unit gelincir atau di lantai gerudi. Penyahkodan data yang berjaya sangat bergantung pada nisbah isyarat-ke-bunyi.
Korelasi rapat wujud antara saiz isyarat dan kadar data telemetri; semakin tinggi kadar data, semakin kecil saiz nadi. Kebanyakan sistem moden mempunyai keupayaan untuk memprogram semula parameter telemetri alat dan memperlahankan-kelajuan penghantaran data tanpa tersandung keluar dari lubang; namun, memperlahankan kadar data memberi kesan buruk kepada-data log.
Bunyi isyarat
Sumber bunyi isyarat yang paling ketara ialah pam lumpur, yang selalunya menghasilkan bunyi frekuensi-yang agak tinggi. Gangguan antara frekuensi pam membawa kepada harmonik, tetapi bunyi latar belakang ini boleh ditapis dengan teknik analog. Pengesan kelajuan pam-boleh menjadi kaedah yang sangat berkesan untuk mengenal pasti dan mengalih keluar hingar pam daripada isyarat telemetri mentah. Bunyi frekuensi-yang lebih rendah dalam isipadu lumpur sering dihasilkan oleh motor penggerudian. Kedalaman telaga dan jenis lumpur turut mempengaruhi-amplitud dan lebar isyarat yang diterima. Secara amnya, lumpur berasaskan-minyak (OBM) dan-minyak{11}}semu lebih mudah dimampatkan daripada lumpur-berasaskan air; oleh itu, ia mengakibatkan kehilangan isyarat yang paling besar. Namun begitu, isyarat telah diambil tanpa masalah ketara dari kedalaman hampir 9144 m (30,000 kaki) dalam cecair boleh mampat.
Penderia arah
Keadaan seni dalam teknologi penderia-arah ialah susunan tiga magnetometer fluksgate ortogon dan tiga pecutan. Walaupun dalam keadaan biasa, penderia arah standard menyediakan tinjauan yang boleh diterima, sebarang aplikasi yang wujudnya ketidakpastian di lokasi lubang bawah boleh menyusahkan. Trend terkini untuk menggerudi telaga yang lebih panjang dan lebih kompleks menumpukan perhatian kepada keperluan untuk model ralat standard.
Kerja yang dijalankan oleh Jawatankuasa Pemandu Industri mengenai Ketepatan Lubang Telaga (ISCWA) bertujuan untuk menyediakan kaedah standard untuk mengukur ketidakpastian kedudukan dengan tahap keyakinan yang berkaitan. Sumber utama ralat dikelaskan:
- Ralat sensor
- Gangguan magnet dari BHA
- Alat salah jajaran
- Ketidakpastian medan-magnet
Bersama-sama dengan ketidakpastian dalam kedalaman yang diukur, ketidakpastian tinjauan lubang bawah adalah salah satu penyumbang kepada ralat dalam kedalaman mutlak. Ambil perhatian bahawa semua kaedah pembetulan azimut masa sebenar-memerlukan data mentah untuk dihantar ke permukaan, yang mengenakan beban pada saluran telemetri.
Pembangunan giroskop (gyro)-MWD berlayar menawarkan faedah yang ketara berbanding penderia navigasi sedia ada. Selain ketepatan yang lebih tinggi, gyros tidak terdedah kepada gangguan daripada medan magnet. Teknologi gyro semasa berpusat pada menggabungkan keteguhan mekanikal, meminimumkan diameter luaran, dan mengatasi kepekaan suhu. Aplikasi utama teknologi ini adalah dalam menjimatkan masa pelantar yang digunakan oleh giros talian wayar semasa melakukan sepak mula dari kawasan yang terjejas oleh gangguan magnet.
Persekitaran pengendalian alat dan kebolehpercayaan alat
Sistem MWD digunakan dalam persekitaran operasi yang paling keras. Keadaan yang jelas seperti tekanan tinggi dan suhu terlalu biasa bagi jurutera dan pereka bentuk. Industri talian wayar mempunyai sejarah panjang yang berjaya mengatasi keadaan ini.
Suhu
Kebanyakan alat MWD boleh beroperasi secara berterusan pada suhu sehingga 150 darjah, dengan beberapa penderia tersedia dengan penarafan sehingga 175 darjah. Suhu alat MWD-mungkin 20 darjah lebih rendah daripada suhu pembentukan yang diukur oleh log talian wayar, disebabkan oleh kesan penyejukan peredaran lumpur, jadi suhu tertinggi yang dihadapi oleh alatan MWD ialah suhu yang diukur semasa memasuki lubang yang isipadu cecair penggerudian-tidak diedarkan untuk tempoh yang lama. Dalam kes sedemikian, adalah dinasihatkan untuk memecahkan peredaran secara berkala semasa berlari di dalam lubang. Menggunakan kelalang Dewar untuk melindungi penderia dan elektronik daripada suhu tinggi adalah perkara biasa dalam talian wayar, di mana masa pendedahan lubang bawah biasanya singkat, tetapi menggunakan kelalang untuk perlindungan suhu tidak praktikal dalam MWD kerana masa pendedahan yang lama pada suhu tinggi yang mesti diharungi.
Tekanan
Tekanan bawah lubang adalah kurang masalah daripada suhu untuk sistem MWD. Kebanyakan alatan direka bentuk untuk menahan sehingga 20,000 psi, dengan alatan pakar dinilai kepada 25,000 psi. Gabungan tekanan hidrostatik dan tekanan belakang sistem jarang mendekati had ini.
Kejutan dan getaran lubang bawah
Kejutan dan getaran lubang bawah memberikan sistem MWD dengan cabaran yang paling teruk. Bertentangan dengan jangkaan, ujian awal menggunakan sistem lubang bawah berinstrumen menunjukkan bahawa magnitud kejutan sisi (samping-ke-sisi) secara mendadak lebih besar daripada kejutan paksi semasa penggerudian biasa. Alat MWD Modem secara amnya direka untuk menahan hentakan kira-kira 500 G selama 0.5 ms sepanjang hayat 100,000 kitaran. Kejutan kilasan, yang dihasilkan oleh pecutan kilasan kayu/gelincir, mungkin juga penting. Jika tertakluk kepada kayu/gelinciran berulang, alatan boleh dijangka gagal.
Statistik kebolehpercayaan alat
Kerja awal yang dilakukan untuk menyeragamkan pengukuran dan pelaporan MWD-statistik kebolehpercayaan alat tertumpu pada mentakrifkan kegagalan dan membahagikan bilangan agregat jam edaran yang berjaya dengan bilangan agregat kegagalan. Kerja ini menghasilkan purata-masa-antara-nombor kegagalan (MTBF). Jika data terkumpul dalam tempoh yang ketara secara statistik (biasanya 2,000 jam), arah aliran analisis kegagalan{8}}yang bermakna boleh diperolehi. Apabila alatan lubang bawah menjadi lebih kompleks, bagaimanapun, Persatuan Kontraktor Penggerudian Antarabangsa (IADC) menerbitkan cadangan mengenai pemerolehan dan pengiraan statistik MTBF.
Sebagai pengeluar instrumen ukur gyro yang terkemuka di dunia, China Vigor mengiktiraf sepenuhnya peranan penting ketepatan dan kebolehpercayaan dalam operasi lubang bawah. Sejak 2015, kami telah mendedikasikan pelaburan berterusan untuk penyelidikan dan peningkatan sistem inclinometer giro kami. Hari ini, alatan Vigor beroperasi dengan jayanya merentasi medan minyak di Asia Tengah, Eropah dan Afrika-menyampaikan-data ketepatan tinggi yang membantu pelanggan mengurangkan masa tidak-produktif dengan ketara.
Contoh yang menonjol ialah Vigor Pro-Guide Series Gyro Inclinometer, yang menggabungkan-algoritma pampasan data peneraju industri untuk meminimumkan nilai drift, memastikan hasil tinjauan yang konsisten secara konsisten. Di luar prestasi, Siri Panduan-Pro direka untuk keteguhan dan kemudahan penyelenggaraan. Pembinaannya yang lasak mengurangkan jumlah kos pemilikan dengan mengurangkan risiko pengangkutan dan penyelenggaraan, sebab utama mengapa ia telah mendapat kelulusan pelanggan yang begitu kukuh.
Pasukan teknikal kami kerap memberikan sokongan pengelogan tapak-dan telah memperoleh maklum balas positif yang konsisten. Kami juga teruja untuk berkongsi bahawa China Vigor telah berjaya menyelesaikan ujian lapangan bagi sistem Logging While Drilling (LWD), Gyro While Drilling (GWD), dan Measurement While Drilling (MWD), dengan pengenalan pasaran kini sedang dijalankan.
Untuk mengetahui cara Siri Panduan Vigor Pro-dan teknologi penggerudian kami yang akan datang boleh meningkatkan kecekapan dan ketepatan operasi anda, sila hubungi pasukan kejuruteraan khusus kami. Kami berharap dapat menyokong anda dengan penyelesaian pakar dan perkhidmatan profesional.
