پیمایش در چاه

حفاری جهت دار، تمرین هدایت چاه در طول یک مسیر برنامه ریزی شده، به شدت بر اندازه گیری های دقیق چاه تکیه دارد. دانستن شیب و آزیموت دقیق چاه در هر نقطه برای ضربه زدن به یک هدف زمین شناسی، اجتناب از چاه های دیگر، و ایجاد پروفایل های پیچیده چاه مانند افقی ضروری است.

نقشه برداری Downhole یک فرآیند اندازه گیری غیرمستقیم است که بر حسگرها برای تشخیص میدان های طبیعی یا خواص اینرسی تکیه دارد. اندازه گیری ها بر اساس سه مرجع اساسی است:

• میدان گرانش زمین:برای اندازه گیری شیب (زاویه سوراخ) و جهت{0}}روی ابزار جانبی بالا استفاده می شود. سنسورها شامل آونگ های مکانیکی، سوئیچ های شناور و مدرن هستندشتاب سنج ها.
• میدان مغناطیسی زمین:برای اندازه گیری آزیموت مغناطیسی (جهت نسبت به شمال مغناطیسی) و صفحه ابزار مغناطیسی استفاده می شود. حسگرها شامل قطب نماهای مغناطیسی ومغناطیس سنج ها(آهنربای فلاکس گیت). یک نیاز کلیدی برای بررسی های مغناطیسی، استفاده از یقه مته های غیر مغناطیسی برای جداسازی حسگرها از تداخل مغناطیسی رشته مته فولادی است.
• مرجع آسمانی یا اینرسی:استفاده شده برایبررسی های ژیروسکوپیکه مستقل از میدان های مغناطیسی هستند. این ابزارها باید قبل از اجرا در سوراخ با True North در سطح تراز شوند.

ابزارهای نقشه برداری باید در برابر یک محیط پرخطر، از جمله فشارهای بالا (نیاز به محفظه های فشار قوی)، دماهای بالا (طبقه بندی برای عملیات با دمای بالا تا 182 درجه یا بیشتر)، و شوک مکانیکی و ارتعاش قابل توجه در حین عملیات حفاری یا قطع کردن مقاومت کنند.

ابزارهای نظرسنجی بر اساس روش های ثبت و انتقال داده ها به طور کلی طبقه بندی می شوند:

• دوربین‌های مغناطیسی تک و چند{0}}این ابزارهای قدیمی از یک قطب نما و آونگ برای گرفتن تصویری از جهت گیری خود روی فیلم در زمان از پیش تعیین شده استفاده می کردند. آنها ساده اما محدود بودند و تا حد زیادی حذف شده اند.
• ضبط‌کننده‌های الکترونیکی تک و چند{0} شات:جایگزین های مدرن برای دوربین های فیلم. آنها از شتاب سنج ها و مغناطیس سنج ها برای اندازه گیری جهت گیری و ذخیره داده ها در حافظه داخلی استفاده می کنند. پس از بازیابی ابزار در سطح، داده ها دانلود و پردازش می شوند. آنها دقت بالاتری ارائه می دهند و برای بررسی های برنامه ریزی شده استفاده می شوند.
• ابزار فرمان (سیمی):این ابزارها داده‌های زمان واقعی را از طریق یک سیم (یک کابل{1}}هادی) در داخل لوله مته به سطح انتقال می‌دهند. آن‌ها به‌روزرسانی‌های مداوم صفحه ابزار، شیب و آزیموت را ارائه می‌کنند که برای جهت‌دهی یک موتور سوراخ و هدایت چاه ضروری است.
• ابزار اندازه گیری در حفاری (MWD) (بی سیم):اینها پیشرفته ترین و پرکاربردترین سیستم ها برای حفاری جهت دار هستند. حسگرهای Downhole داده‌ها را در زمان واقعی{1}}بدون سیم، معمولاً با استفاده ازتله متری پالس گل( پالس های فشار مثبت یا منفی در سیال حفاری). این امکان هدایت و نقشه برداری را بدون وقفه در عملیات حفاری فراهم می کند.
• ابزارهای بررسی ژیروسکوپی:این ابزارها از یک ژیروسکوپ برای تعیین جهت استفاده می کنند که آنها را در برابر تداخل مغناطیسی مصون می کند. آن‌ها برای بررسی در سوراخ‌های محفظه‌ای، درون خوشه‌هایی از چاه‌هایی که تداخل مغناطیسی از روکش‌های مجاور زیاد است، یا برای جهت‌یابی مسیرهای جانبی از پوشش موجود ضروری هستند.

این مقاله به تفصیل چندین نوع ابزار رایج را ارائه می دهد که می توان آنها را به شرح زیر خلاصه کرد.

1. چند{1}}شات الکترونیکی (به عنوان مثال، سیستم بررسی الکترونیکی ESS -)

ESS یک دستگاه ضبط-خود{1} با دقت بالا است.

• اصل:از شتاب‌سنج‌ها و مغناطیس‌سنج‌های سه‌گانه محوری- برای تشخیص گرانش و میدان‌های مغناطیسی استفاده می‌کند. انرژی آن از باتری ها تامین می شود و داده های نظرسنجی را در حافظه داخلی خود ذخیره می کند.
• عملکرد:در یقه‌های مته غیرمغناطیسی کار کنید، شیب، آزیموت و صفحه ابزار را در فواصل زمانی برنامه‌ریزی‌شده اندازه‌گیری می‌کند. پس از بازیابی، داده ها از طریق رایانه های سطحی دانلود و پردازش می شوند.
• مزایا:دقت بالا، مناسب برای بررسی‌های حیاتی، از جمله در چاه‌های{0} با زاویه بالا و افقی. شامل ویژگی های نرم افزاری برای تجزیه و تحلیل میدان مغناطیسی و کنترل کیفیت است.

2. ابزار فرمان سیمی (به عنوان مثال، SST - ابزار بررسی فرمان)

SST داده‌های زمان واقعی را در حین حفاری فراهم می‌کند و تصمیم‌گیری فوری فرمان را ممکن می‌سازد.

• اصل:از سنسورهای سوراخ (شتاب سنج / مغناطیس سنج) در بشکه فشار استفاده می کند. نیرو و داده ها از طریق یک سیم سیمی منفرد-در داخل لوله مته منتقل می شوند و از طریق یک فرعی ورودی{2}} جانبی متصل می شوند.
• عملکرد:به طور مداوم صورت ابزار، شیب و آزیموت را به سطح منتقل می کند. داده ها بر روی یک کامپیوتر سطحی و بازخوانی حفاری نمایش داده می شود و به مته جهت دار اجازه می دهد موتور محفظه خم شده را به طور دقیق جهت دهد.
• مزایا:داده‌های زمان واقعی، دقت بالا، و توانایی نظارت فوری بر شرایط گودال. این یک اسب کاری برای حفاری جهت دار قبل از پذیرش گسترده MWD بود.

3. سیستم MWD بی‌سیم (به عنوان مثال، DWD - جهت دار در حین حفاری)

DWD نشان دهنده استاندارد صنعتی برای حفاری جهت دار مدرن، به ویژه در چاه های پیچیده است.

اصل:حسگرهای Downhole (پروب MEP) جهت گیری را اندازه گیری می کنند. این داده ها کدگذاری شده و به مجموعه پالسر ارسال می شود که پالس های فشار را در سیال حفاری در گردش در داخل لوله مته ایجاد می کند.

• روش های انتقال:

1. نبض مثبت:یک سوپاپ به طور لحظه ای جریان گل را محدود می کند و یک سنبله فشار مثبت ایجاد می کند که در سطح تشخیص داده می شود.
2. نبض منفی:یک سوپاپ به طور لحظه ای مقدار کمی گل را از داخل لوله مته به حلق تخلیه می کند و افت فشار منفی ایجاد می کند.
3. موج پیوسته:یک شیر دوار یک سری امواج فشار پیوسته ایجاد می کند. تغییر فاز در موج نشان دهنده داده های رمزگذاری شده است.

• اجزای سیستم:

1. داون هول:کاوشگر MEP (حسگرها)، مجموعه پالسر، دینام توربین (با جریان گل و لای کار می‌کند)، و حلقه‌های مته غیرمغناطیسی.
2. سطح:مبدل فشار (نصب شده بر روی پایه)، کامپیوتر سطحی (MPSR) برای رمزگشایی و پردازش سیگنال ها، بازخوانی حفاری (DDU) و چاپگر.
3. مزایا:بدون نیاز به سیم، در زمان دکل قابل توجهی صرفه جویی می شود. داده‌های{1}زمان واقعی را برای هدایت زمین فراهم می‌کند و در چاه‌های با زاویه{2} و افقی بسیار قابل اعتماد است. دقت بالا است و برای شیب، آزیموت و صفحه ابزار به خوبی-تعریف شده است.

انتخاب ابزار بررسی جهتی به کاربرد خاص، محیط چاه و نیازهای داده بستگی دارد.

• برایپست{0}}نظرسنجی های شغلی اولیهدر چاه های منفرد بدون تداخل مغناطیسی،ضبط کننده های الکترونیکی چند-دقت بالا را با هزینه نسبتا کمتر ارائه می دهد.
• برایفرمان در زمان واقعی-در حین حفاری، به ویژه در چاه های پیچیده یا از سکوهای دریایی،سیستم های MWDانتخاب اصلی، کارایی متعادل، چگالی داده و قابلیت اطمینان هستند.
• هنگام فعالیت درمحیط های مغناطیسی(سوراخ محفظه، فاصله چاه را ببندید)،ابزارهای ژیروسکوپیبرای به دست آوردن داده های آزیموت دقیق ضروری هستند.
• در حالی که فناوری‌های قدیمی‌تر مانند دوربین‌های فیلم و ابزارهای فرمان سیمی تا حد زیادی جایگزین شده‌اند، آنها اساس سیستم‌های الکترونیکی و تله‌متری پیچیده‌ای را ایجاد کردند که حفاری جهت‌دار دقیق مدرن را ممکن می‌سازد.

برای اطلاعات دقیق تر، لطفاً برای اطلاعات دقیق تر محصول با تیم Vigor تماس بگیرید.