Telemetrické metody se obtížně vypořádaly s velkým objemem hlubinných dat, takže definice MWD byla rozšířena tak, aby zahrnovala data, která byla uložena v paměti nástroje a obnovena, když byl nástroj vrácen na povrch. Všechny systémy MWD mají obvykle tři hlavní dílčí součásti:
- Napájecí systém
- Telemetrický systém
- Směrový senzor
Energetické systémy
Energetické systémy v MWD mohou být obecně klasifikovány jako jeden ze dvou typů: baterie nebo turbína. Oba typy energetických systémů mají své výhody i závazky. V mnoha systémech MWD se k napájení nástroje MWD používá kombinace těchto dvou typů napájecích systémů, takže během přerušovaného proudění-kapaliny nedojde k přerušení napájení. Baterie mohou poskytnout tuto energii nezávisle na cirkulaci vrtné-kapaliny a jsou nezbytné, pokud dojde k těžbě dřeva během zakopávání do otvoru nebo z něj.
Bateriové systémy
Lithium-thionylchloridové baterie se běžně používají v systémech MWD kvůli jejich vynikající kombinaci vysoké-hustoty energie a vynikajícího výkonu při provozních teplotách MWD. Poskytují stabilní zdroj napětí až do velmi blízkého konce své životnosti a nevyžadují složitou elektroniku pro úpravu napájení. Tyto baterie však mají omezený okamžitý energetický výkon a mohou být nevhodné pro aplikace, které vyžadují vysoký odběr proudu. Přestože jsou tyto baterie bezpečné při nižších teplotách, mohou při zahřátí nad 180 stupňů podléhat prudké, zrychlené reakci a explodovat značnou silou. V důsledku toho existují omezení pro přepravu lithium-thionylchloridových baterií v osobních letadlech. I když jsou tyto baterie po dobu své životnosti velmi účinné, nelze je dobíjet a jejich likvidace podléhá přísným ekologickým předpisům.
Turbínové systémy
Druhý zdroj hojné výroby energie, energie turbíny, využívá tok vrtné-kapaliny. Rotační síla je přenášena rotorem turbíny na alternátor přes společnou hřídel, generující třífázový střídavý proud (AC) s proměnnou frekvencí. Elektronické obvody usměrňují AC na použitelný stejnosměrný proud (DC). Turbínové rotory pro toto zařízení musí akceptovat široký rozsah průtoků, aby vyhovovaly všem možným podmínkám čerpání bahna-. Podobně musí být rotory schopny tolerovat značné množství nečistot a ztraceného{7}}cirkulačního materiálu (LCM) unášených vrtným výplachem.
Telemetrické systémy
Bahenní-pulzní telemetrie je standardní metodou v komerčních systémech MWD a protokolování při vrtání (LWD). Akustické systémy, které přenášejí vrtnou trubku, trpí útlumem přibližně 150 dB na 1000 m vrtné kapaliny.[1] Bylo učiněno několik pokusů zkonstruovat speciální vrtnou trubku s integrovaným pevným drátem. Přestože nabízí výjimečně vysoké přenosové rychlosti, metoda integrální telemetrie s pevným drátem vyžaduje:
Drahá speciální vrtná trubka
Speciální manipulace
Stovky elektrických spojů, které musí zůstat spolehlivé v drsných podmínkách
Exploze měření hlubinných vrtů podnítila novou práci v této oblasti a byla prokázána rychlost přenosu dat přesahující 2 000 000 bitů za sekundu.
Nízkofrekvenční elektromagnetické vysílání se v systémech MWD a LWD používá v omezené míře. Někdy se používá, když se jako vrtná kapalina používá vzduch nebo pěna. Hloubka, ze které lze přenášet elektromagnetickou telemetrii, je omezena vodivostí a tloušťkou překrývajících se útvarů. Opakovače nebo zesilovače signálu umístěné ve vrtací koloně prodlužují hloubku, ze které mohou elektromagnetické systémy spolehlivě vysílat.
K dispozici jsou tři bahenní-pulzní telemetrické systémy: kladné-pulsní, záporné-pulsní a kontinuální-vlnové systémy. Tyto systémy jsou pojmenovány podle způsobů, kterými se jejich pulsy šíří v objemu bahna. Systémy negativních-pulsů vytvářejí tlakový puls nižší než je objem bahna tím, že odvětrávají malé množství- vysokotlakého bahna z vrtné kolony z vrtné trubky do prstence. Pozitivní-pulzní systémy vytvářejí chvilkové omezení průtoku (vyšší tlak než objem vrtného{10}}bahna) ve vrtací trubce. Systémy se spojitými vlnami{12}}vytvářejí nosnou frekvenci, která se přenáší bahnem, a kódují data pomocí fázových posunů nosné. Používá se mnoho různých{14}}systémů kódování dat, které jsou často navrženy tak, aby optimalizovaly životnost a spolehlivost pulzátoru, protože musí přežít přímý kontakt s brusivem,vysokotlaký-proud bahna.
Detekce telemetrického-signálu se provádí jedním nebo více snímači umístěnými na stoupací trubce soupravy. Data jsou extrahována ze signálů povrchovým počítačovým zařízením umístěným buď v kluzné jednotce nebo na vrtné podlaze. Úspěšné dekódování dat velmi závisí na poměru signálu -k-šumu.
Mezi velikostí signálu a rychlostí telemetrických dat existuje úzká korelace; čím vyšší je rychlost přenosu dat, tím menší je velikost pulzu. Většina moderních systémů má schopnost přeprogramovat parametry telemetrie nástroje a zpomalit-rychlost přenosu dat, aniž by došlo k vypadnutí z díry; zpomalení rychlosti přenosu dat však nepříznivě ovlivní hustotu dat protokolu-.
Hluk signálu
Nejpozoruhodnějším zdrojem šumu signálu jsou kalová čerpadla, která často vytvářejí relativně vysoko{0}}frekvenční šum. Interference mezi frekvencemi čerpadel vede k harmonickým, ale tyto zvuky na pozadí lze odfiltrovat pomocí analogových technik. Snímače rychlosti čerpadla- mohou být velmi účinnou metodou identifikace a odstranění šumu čerpadla z nezpracovaného telemetrického signálu. Hluk s nižší frekvencí v objemu bahna je často generován vrtacími motory. Hloubka studny a typ bahna také ovlivňují amplitudu a šířku přijímaného-signálu. Obecně platí, že bahna na-olejové bázi (OBM) a pseudo-olejová-bahna jsou stlačitelnější než bahna na{12}}vodné bázi; proto mají za následek největší ztráty signálu. Nicméně signály byly získány bez významných problémů z hloubek téměř 9144 m (30 000 stop) ve stlačitelných kapalinách.
Řada ProGuide™ společnosti Vigor je navržena s ohledem-na efektivitu nákladů. Zvýšením přesnosti a spolehlivosti pomáhá snižovat potřebu údržby, zvyšuje produktivitu a minimalizuje-neproduktivní čas. Naším cílem je maximalizovat návratnost vašich investic prostřednictvím optimalizovaných vrtacích operací.
Pro více informací nám můžete napsat do schránkyinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com
