سیستم های اندازه گیری در حین حفاری (MWD).

سیستم‌های اندازه‌گیری در حین حفاری (MWD) موقعیت چاه، عملکرد مته و جهت‌گیری رشته حفاری را کنترل می‌کنند. ابزارهای موجود در یک ماژول در ابزار فرمان رشته مته، داده‌های زمان واقعی را به اپراتور MWD منتقل می‌کنند. این مربوط به چوب‌گیری-در حین-حفاری (LWD) است.

ابزارهای مستحکم-مگنت سنج، ژیروسکوپ، و شتاب‌سنج‌هایی که می‌توانند دمای 400 درجه فارنهایت، فشار 25000 psi و 500 G برای 0.5 میلی‌ثانیه شوک را تحمل کنند-در مجموعه سوراخ پایین (BHA) ادغام می‌شوند. BHA مجهز به مته، یقه مته و تثبیت کننده های مته است که اجزای عملکردی مسئول شکل، جهت و نفوذ گمانه هستند. BHA اغلب شامل یک موتور سراشیبی و سیستم فرمان چرخشی علاوه بر سیستم های MWD و LWD می باشد. نیروی مکانیکی و الکتریکی اغلب توسط یک توربین پایین چاه تامین می شود.

MWD به شدت عملکرد رشته مته را کمیت می کند. LWD جنبه های مربوط به سازندهای زمین شناسی را اندازه گیری می کند، از جمله:

• پرتوهای گاما ساطع شده از سنگ یا رسوب
• چگالی و شاخص فوتوالکتریک
• تخلخل نوترونی (برای اندازه گیری شاخص هیدروژن در یک مخزن)
• کولیس (اندازه و شکل گمانه)
• مقاومت (اهم-m)
• ضبط صوتی (توانایی گمانه برای انتقال امواج صوتی)
• تصویربرداری گمانه
• تست ساز و نمونه‌بردار (برای تعیین سیالات و تولید بالقوه)
• تشدید مغناطیسی هسته ای (برای تعیین تخلخل و نفوذپذیری یک سازند زمین شناسی)
• اندازه گیری لرزه ای در حین حفاری که به تعیین مسیر گمانه بهینه کمک می کند

مهندسان حفاری از داده‌های سیستم‌های MWD و LWD برای هدایت رشته حفاری و تصمیم‌گیری آگاهانه در مورد مسیر گمانه و تولید چاه مورد انتظار در برنامه‌های حفاری در-ساحل و خارج از ساحل- استفاده می‌کنند. کاهش خطرات حفاری که می تواند سرعت نفوذ را کاهش دهد، بهره وری رشته مته را بهبود می بخشد. این داده ها همچنین برای اطمینان از اینکه حفاری فقط در مناطق مجاز انجام می شود استفاده می شود.

MWD همچنین بر عملکرد مته و رشته مته، از جمله پارامترهایی مانند سرعت و نرمی چرخش بیت، لرزش و دما، گشتاور و فشار روی مته، و سرعت جریان سیال حفاری نظارت می‌کند. نگه داشتن رشته مته در مشخصات عملیاتی آن، عمر و کارایی رشته مته را به حداکثر می رساند.

جمع آوری و انتقال داده ها

به طور سنتی، لاگینگ سیمی، مجموعه ای نازک از ابزارهای واقع در رشته مته را از طریق یک کابل الکتریکی بادوام به سطح متصل می کند. هنگامی که سوراخ چاه به بیش از 60 درجه منحرف می شود، ابزارهای سیمی سنتی دیگر نمی توانند از طریق رشته مته فشار داده شوند، بنابراین با وجود افزایش هزینه، از فناوری های MWD استفاده می شود.

در سیستم های MWD، داده ها در یک حافظه حالت جامد ثبت می شوند و همچنین به یک کنترل کننده منطقی ارسال می شوند که داده ها را به باینری تبدیل می کند. اغلب، داده‌ها سپس به یک واحد پالسری داده می‌شوند که فشار سیال حفاری را در داخل لوله مته با توجه به کدی که به عنوان تله‌متری پالس گل (MPT) شناخته می‌شود، نوسان می‌کند. مبدل‌های فشار و رایانه‌های روی سطح، تنظیمات موج سینوسی مثبت، منفی و پیوسته را در فشار جدا می‌کنند و آنها را برای اپراتورها رمزگشایی می‌کنند.

مثبت:یک دریچه برای محدود کردن جریان گل در لوله حفاری برای ایجاد افزایش فشاری که در سطح چاه مشخص می‌شود تغییر می‌کند. داده ها با کدهای خط مدولاسیون موقعیت- پالس کدگذاری می شوند.

منفی:دریچه ای ضامن می شود که مایع حفاری را از داخل لوله مته به حلق رها می کند تا فشاری که در سطح تشخیص داده می شود کاهش یابد. داده ها با کدهای خط یا مدولاسیون موقعیت{1} پالس کدگذاری می شوند.

پیوسته:یک شیر به تدریج تغییر می کند تا تغییرات فشار سینوسی در سیال حفاری ایجاد شود. داده ها با هر فرمت مدولاسیون دیجیتالی کدگذاری می شوند که رایج ترین آنها مدولاسیون فاز پیوسته است.

پهنای باند MPT تا 40 بیت در ثانیه رایج است. نرخ داده با افزایش طول چاه کاهش می یابد و در عمق 40000 فوتی می تواند به 1.5 بیت در ثانیه نیز برسد. اغلب، همه داده ها را نمی توان از طریق MPT منتقل کرد، بنابراین داده های اضافی را می توان از طریق سیم کشی یا پس از خارج شدن ابزار از سوراخ، از حافظه بازیابی کرد.

با این حال، در حین حفاری نامتعادل، گاز فشرده به سیالات حفاری تزریق می شود تا فشار چاه کمتر از فشار سازند حفاری شود. این کار برای کاهش چالش‌های متداول حفاری معمولی (بی‌توازن) مانند از دست دادن گردش، چسبندگی دیفرانسیل، سرعت حفاری آهسته، آسیب سازند و گرمای بیش از حد مته انجام می‌شود. افزودن گاز تضعیف سیگنال‌های MPT را افزایش می‌دهد، بنابراین از تکنیک‌های انتقال جایگزین استفاده می‌شود.

تله متری الکترومغناطیسی (EMT) یک عایق الکتریکی را در رشته مته ادغام می کند که یک تفاوت ولتاژ تغییر یافته در اجزای بالای عایق و اجزای زیر آن ایجاد می کند. داده ها با مدوله کردن ولتاژ وارد می شوند. الکترودهای یک آنتن دوقطبی مبتنی بر سطح- توسط یک سیم متصل به سر چاه و یک سیم متصل به میله ای که به داخل زمین رانده شده است تشکیل می شود. اختلاف ولتاژ بین الکترودها سیگنال را از رشته مته دریافت می کند که توسط کامپیوتر خوانده می شود. EMT همچنین می تواند داده ها را به رشته مته ارسال کند. در حالی که EMT سرعت داده را تا 10 بیت در ثانیه ارائه می دهد، سیگنال ها بر اساس عمق چاه و مواد تشکیل دهنده به سرعت تخریب می شوند.

لوله مته با سخت افزار برق نیز موجود است. سرعت داده بالاتر از 2 مگابیت در ثانیه به دست آمده است. نقطه ضعف این فناوری افزایش هزینه ها از تولید، مراقبت های اضافی و حفاظت از مدار است.

تنظیمات

ابزارهای MWD را می توان در یقه مته نصب کرد و فقط در تجهیزات مجهز سرویس کرد. سیستم‌های MWD یقه‌دار{1}}داده‌ها را سریع‌تر انتقال می‌دهند و می‌توانند ابزارهای بیشتری را پشتیبانی کنند. اگر رشته مته گیر کند، همه ابزارها باید با هم بازیابی شوند.

سیستم‌های MWD را می‌توان در ماژول‌های داخلی متصل از طریق سیم نیز قرار داد. این ماژول ها را می توان در صورت نیاز از رشته مته بازیابی کرد، اگرچه باید نازک باشند زیرا در داخل رشته مته قرار دارند. پیکربندی کوچک دستگاه هایی را که سیستم MWD می تواند پشتیبانی کند محدود می کند. در صورتی که رشته مته گیر کند، می توان فقط MWD یا کل رشته مته را بازیابی کرد.

ابزار ProGuide™ به‌طور استثنایی برای بخش‌های چالش‌برانگیز چاه، از جمله مواردی با زوایای بالا و پیچ‌خوردگی مناسب است. این اطلاعات دقیق حفره‌ها را فراهم می‌کند که حفاری‌ها را قادر می‌سازد تا مسیرهای پیچیده را با خیال راحت و کارآمد هدایت کنند و خطر عوارض را کاهش دهند.

برای اطلاعات بیشتر می توانید به صندوق پستی ما بنویسیدinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com