Metody telemetryczne nie radziły sobie z dużymi ilościami danych z odwiertów, dlatego definicję MWD poszerzono o dane przechowywane w pamięci narzędzia i odzyskiwane po powrocie narzędzia na powierzchnię. Wszystkie systemy MWD zazwyczaj składają się z trzech głównych podzespołów:
- System zasilania
- System telemetryczny
- Czujnik kierunku
Systemy zasilania
Systemy elektroenergetyczne w MWD można ogólnie podzielić na jeden z dwóch typów: akumulatorowe lub turbinowe. Obydwa typy systemów elektroenergetycznych mają nieodłączne zalety i zobowiązania. W wielu systemach MWD do zasilania narzędzia MWD wykorzystywana jest kombinacja tych dwóch typów systemów zasilania, dzięki czemu zasilanie nie zostanie przerwane podczas okresowego-warunków przepływu cieczy podczas wiercenia. Baterie mogą zapewnić tę moc niezależnie od cyrkulacji-płynu wiertniczego i są niezbędne, jeśli podczas wchodzenia lub wychodzenia z odwiertu nastąpi wycinanie drewna.
Systemy akumulatorowe
Baterie litowo-chlorkowe-tionylu są powszechnie stosowane w systemach MWD ze względu na ich doskonałe połączenie wysokiej-gęstości energii i doskonałej wydajności w temperaturach roboczych MWD. Zapewniają stabilne źródło napięcia aż do końca okresu użytkowania i nie wymagają skomplikowanej elektroniki do kondycjonowania zasilania. Baterie te mają jednak ograniczoną chwilową moc wyjściową i mogą nie nadawać się do zastosowań wymagających dużego poboru prądu. Chociaż akumulatory te są bezpieczne w niższych temperaturach, to po podgrzaniu powyżej 180 stopni mogą ulec gwałtownej, przyspieszonej reakcji i eksplodować ze znaczną siłą. W rezultacie istnieją ograniczenia dotyczące transportu akumulatorów litowo--chlorku tionylu w samolotach pasażerskich. Mimo że akumulatory te są bardzo wydajne w całym okresie użytkowania, nie nadają się do ponownego ładowania, a ich utylizacja podlega surowym przepisom dotyczącym ochrony środowiska.
Układy turbinowe
Drugie źródło obfitej generacji energii, energia turbiny, wykorzystuje przepływ płynu-wiertniczego. Siła obrotowa jest przenoszona przez wirnik turbiny na alternator przez wspólny wał, generując trój-fazowy prąd przemienny (AC) o zmiennej częstotliwości. Obwody elektroniczne prostują prąd przemienny na użyteczny prąd stały (DC). Wirniki turbin tego sprzętu muszą akceptować szeroki zakres natężeń przepływu, aby dostosować się do wszystkich możliwych warunków pompowania błota. Podobnie wirniki muszą być w stanie tolerować znaczne ilości zanieczyszczeń i utraconego-materiału obiegowego (LCM) uwięzionego w płuczce wiertniczej.
Systemy telemetryczne
Telemetria impulsowa-błota to standardowa metoda w komercyjnych systemach MWD i rejestrowaniu podczas wiercenia (LWD). Systemy akustyczne, które przenoszą rurę wiertniczą w płuczce wiertniczej, podlegają tłumieniu wynoszącemu około 150 dB na 1000 m.[1] Podejmowano kilka prób skonstruowania specjalnej rury wiertniczej z integralnym drutem twardym. Chociaż oferuje wyjątkowo wysokie szybkości transmisji danych, zintegrowana metoda telemetrii przewodowej wymaga:
Drogie specjalne rury wiertnicze
Specjalna obsługa
Setki połączeń elektrycznych, które muszą pozostać niezawodne w trudnych warunkach
Eksplozja pomiarów w odwiertach pobudziła nowe prace w tej dziedzinie i wykazano szybkości transmisji danych przekraczające 2 000 000 bitów na sekundę.
Transmisja elektromagnetyczna o niskiej-częstotliwości ma ograniczone zastosowanie komercyjne w systemach MWD i LWD. Czasami stosuje się go, gdy jako płuczkę wiertniczą stosuje się powietrze lub piankę. Głębokość, z której można transmitować telemetrię elektromagnetyczną, jest ograniczona przewodnością i grubością leżących nad nią formacji. Repeatery lub wzmacniacze sygnału umieszczone w przewodzie wiertniczym zwiększają głębokość, z której systemy elektromagnetyczne mogą niezawodnie transmitować.
Dostępne są trzy systemy telemetrii z-impulsem błotnym: systemy z impulsem dodatnim-, impulsem ujemnym-i systemem z falą ciągłą. Systemy te zostały nazwane ze względu na sposób, w jaki ich impulsy rozchodzą się w objętości błota. Systemy z-impulsem ujemnym wytwarzają impuls ciśnienia niższy niż objętość płuczki, odprowadzając niewielką ilość płuczki z przewodu wiertniczego pod wysokim-ciśnieniem z rury wiertniczej do pierścienia. Dodatnie-systemy impulsowe powodują chwilowe ograniczenie przepływu (wyższe ciśnienie niż objętość płuczki wiertniczej) w rurze wiertniczej. Systemy-fal ciągłych tworzą częstotliwość nośną przesyłaną przez błoto i kodują dane, korzystając z przesunięć fazowych nośnej. Stosuje się wiele różnych systemów-kodowania danych, które często mają na celu optymalizację żywotności i niezawodności impulsatora, ponieważ musi on przetrwać bezpośredni kontakt z materiałem ściernym,przepływ błota pod wysokim-ciśnieniem.
Telemetryczne-wykrywanie sygnału odbywa się za pomocą jednego lub większej liczby przetworników umieszczonych na rurze stojakowej platformy. Dane są wyodrębniane z sygnałów za pomocą powierzchniowego sprzętu komputerowego umieszczonego w jednostce płozowej lub na podłodze wiertnicy. Pomyślne dekodowanie danych w dużym stopniu zależy od stosunku sygnału-do-szumu.
Istnieje ścisła korelacja między wielkością sygnału a szybkością transmisji danych telemetrycznych; im wyższa szybkość transmisji danych, tym mniejszy staje się rozmiar impulsu. Większość nowoczesnych systemów ma możliwość przeprogramowania parametrów telemetrycznych narzędzia i spowolnienia-prędkości transmisji danych bez wychodzenia z dziury; jednak spowolnienie szybkości transmisji danych niekorzystnie wpływa na gęstość danych log-.
Szum sygnału
Najbardziej godnymi uwagi źródłami szumu sygnału są pompy błotne, które często wytwarzają szum o stosunkowo wysokiej-częstotliwości. Zakłócenia częstotliwości pomp prowadzą do harmonicznych, ale te szumy tła można odfiltrować za pomocą technik analogowych. Czujniki-prędkości pompy mogą być bardzo skuteczną metodą identyfikowania i usuwania szumów pompy z surowego sygnału telemetrycznego. Hałas o niższej-częstotliwości w błocie jest często generowany przez silniki wiertnicze. Głębokość studni i rodzaj błota również wpływają na amplitudę i szerokość odbieranego sygnału.- Ogólnie rzecz biorąc, muły-na bazie ropy naftowej (OBM) i błota-na bazie pseudoropy-są bardziej ściśliwe niż błota-na bazie wody; dlatego powodują największe straty sygnału. Niemniej jednak sygnały zostały odzyskane bez większych problemów z głębokości prawie 9144 m (30 000 stóp) w płynach ściśliwych.
Seria ProGuide™ firmy Vigor została zaprojektowana-z myślą o opłacalności. Zwiększając dokładność i niezawodność, pomaga ograniczyć potrzeby konserwacyjne, zwiększyć produktywność i zminimalizować-czas nieproduktywny. Naszym celem jest maksymalizacja zwrotu z inwestycji poprzez zoptymalizowane operacje wiertnicze.
Aby uzyskać więcej informacji, możesz napisać na naszą skrzynkę pocztowąinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com
