Mesur tra drilio (MWD) Trosolwg
Roedd dulliau telemetreg yn ei chael hi'n anodd ymdopi â'r symiau mawr o ddata twll i lawr, felly ehangwyd y diffiniad o MWD i gynnwys data a oedd yn cael eu storio yng nghof offer a'u hadfer pan ddychwelwyd yr offeryn i'r wyneb. Fel arfer mae gan bob system MWD dri phrif is-gydran:
- System bŵer
- System telemetreg
- Synhwyrydd cyfeiriadol
Systemau pŵer
Yn gyffredinol, gellir dosbarthu systemau pŵer mewn MWD fel un o ddau fath: batri neu dyrbin. Mae gan y ddau fath o systemau pŵer fanteision a rhwymedigaethau cynhenid. Mewn llawer o systemau MWD, defnyddir cyfuniad o'r ddau fath hyn o systemau pŵer i ddarparu pŵer i'r offeryn MWD felly ni fydd tarfu ar bŵer yn ystod amodau llif hylif drilio ysbeidiol. Gall batris ddarparu'r pŵer hwn yn annibynnol ar gylchrediad hylif drilio, ac maent yn angenrheidiol os bydd logio yn digwydd wrth faglu i mewn neu allan o'r twll.
Systemau batri
Mae batris lithiwm clorid yn cael eu defnyddio'n gyffredin mewn systemau MWD oherwydd eu cyfuniad rhagorol o ddwysedd ynni uchel a pherfformiad gwell ar dymheredd gwasanaeth MWD. Maent yn darparu ffynhonnell foltedd sefydlog tan yn agos iawn at ddiwedd eu hoes gwasanaeth, ac nid oes angen electroneg gymhleth arnynt i gyflyru'r cyflenwad. Fodd bynnag, mae gan y batris hyn allbwn ynni ar unwaith cyfyngedig, a gallant fod yn anaddas ar gyfer cymwysiadau sydd angen draen cerrynt uchel. Er bod y batris hyn yn ddiogel ar dymheredd is, os cânt eu gwresogi uwchlaw 180 gradd, gallant gael adwaith treisgar, cyflym a ffrwydro gyda grym sylweddol. O ganlyniad, mae cyfyngiadau ar gludo batris lithiwm thionyl clorid mewn awyrennau teithwyr. Er bod y batris hyn yn effeithlon iawn dros eu bywyd gwasanaeth, ni ellir eu hailwefru, ac mae eu gwaredu yn ddarostyngedig i reoliadau amgylcheddol llym.
Systemau tyrbin
Mae'r ail ffynhonnell o gynhyrchu pŵer helaeth, pŵer tyrbin, yn defnyddio llif hylif drilio'r rig. Mae grym cylchdro yn cael ei drawsyrru gan rotor tyrbin i eiliadur trwy siafft gyffredin, gan gynhyrchu cerrynt eiledol o dri cham (AC) o amledd newidiol. Mae cylchedwaith electronig yn cywiro'r AC yn gerrynt uniongyrchol defnyddiadwy (DC). Rhaid i rotorau tyrbinau ar gyfer yr offer hwn dderbyn ystod eang o gyfraddau llif er mwyn darparu ar gyfer yr holl amodau pwmpio mwd posibl. Yn yr un modd, rhaid i rotorau allu goddef cryn dipyn o falurion a deunydd cylchredeg coll (LCM) sy'n cael ei ddal yn yr hylif drilio.
Systemau telemetreg
Telemetreg pwls mwd yw'r dull safonol mewn systemau MWD masnachol a logio wrth ddrilio (LWD). Mae systemau acwstig sy'n trosglwyddo'r bibell ddrilio i fyny yn dioddef gwanhad o tua 150 dB fesul 1000 m mewn hylif drilio.[1]Gwnaed sawl ymgais i adeiladu pibell drilio arbennig gyda gwifren galed annatod. Er ei fod yn cynnig cyfraddau data eithriadol o uchel, mae'r dull telemetreg gwifrau caled annatod yn gofyn am:
- Pibell dril arbennig drud
- Trin arbennig
- Cannoedd o gysylltiadau trydanol y mae'n rhaid i bob un ohonynt aros yn ddibynadwy mewn amodau garw
Mae'r ffrwydrad o fesuriadau twll i lawr wedi ysgogi gwaith newydd yn y maes hwn,[2]ac mae cyfraddau data o fwy na 2,000,000 o ddarnau/eiliad wedi'u dangos.
Mae trosglwyddiad electromagnetig amledd isel-yn cael ei ddefnyddio'n fasnachol cyfyngedig mewn systemau MWD a LWD. Fe'i defnyddir weithiau pan ddefnyddir aer neu ewyn fel hylif drilio. Mae'r dyfnder y gellir trosglwyddo telemetreg electromagnetig ohono wedi'i gyfyngu gan ddargludedd a thrwch y ffurfiannau gorchuddiol. Mae ailadroddwyr neu atgyfnerthwyr signal sydd wedi'u lleoli yn y llinyn drilio yn ymestyn y dyfnder y gall systemau electromagnetig drosglwyddo'n ddibynadwy ohono.
Mae tair system telemetreg pwls ar gael: systemau pwls positif, pwls negyddol a systemau tonnau di-dor. Mae'r systemau hyn wedi'u henwi am y ffyrdd y mae eu corbys yn cael eu lluosogi yn y cyfaint llaid. Mae systemau pwls negyddol yn creu curiad gwasgedd sy'n is na chyfaint y llaid trwy awyru ychydig o - laid llinyn drilio pwysedd uchel o'r bibell ddrilio i'r anwlws. Mae systemau pwls positif yn creu cyfyngiad llif eiliad (pwysedd uwch na'r cyfaint llaid drilio) yn y bibell ddrilio. Mae systemau tonnau parhaus yn creu amledd cludo sy'n cael ei drawsyrru drwy'r mwd, ac maen nhw'n amgodio data gan ddefnyddio sifftiau gwedd y cludwr. Defnyddir llawer o systemau codio data gwahanol, sydd wedi'u cynllunio'n aml i wneud y gorau o fywyd a dibynadwyedd y pylsiwr, oherwydd mae'n rhaid iddo oroesi cysylltiad uniongyrchol â'r llif llaid sgraffiniol, pwysedd uchel.
Mae canfod signal telemetreg yn cael ei berfformio gan un neu fwy o drawsddygyddion sydd wedi'u lleoli ar safbibell y rig. Mae data'n cael ei dynnu o'r signalau gan offer cyfrifiadurol arwyneb sydd naill ai mewn uned sgid neu ar y llawr drilio. Mae dadgodio data llwyddiannus yn ddibynnol iawn ar y gymhareb signal i sŵn.
Mae cydberthynas agos rhwng maint y signal a chyfradd data telemetreg; po uchaf yw'r gyfradd data, y lleiaf yw maint y pwls. Mae gan y rhan fwyaf o systemau modern y gallu i ailraglennu paramedrau telemetreg yr offeryn ac arafu-cyflymder trosglwyddo data heb faglu allan o'r twll; fodd bynnag, mae arafu'r gyfradd data yn effeithio'n andwyol ar ddwysedd data log.
Sŵn signal
Y ffynonellau mwyaf nodedig o sŵn signal yw'r pympiau llaid, sy'n aml yn creu sŵn amledd cymharol uchel. Mae ymyrraeth ymhlith amleddau pwmp yn arwain at harmonigau, ond gellir hidlo'r synau cefndir hyn gyda thechnegau analog. Gall synwyryddion cyflymder pwmp fod yn ddull effeithiol iawn o adnabod a thynnu sŵn pwmp o'r signal telemetreg amrwd. Mae sŵn amledd is yn y cyfaint llaid yn aml yn cael ei gynhyrchu gan foduron drilio. Mae dyfnder y ffynnon a'r math o fwd hefyd yn effeithio ar osgled a lled y signal a dderbynnir. Yn gyffredinol, mae mwdiau sy'n seiliedig ar olew (OBMs) a ffug-olew-mwds seiliedig ar olew yn fwy cywasgadwy na mwd sy'n seiliedig ar ddŵr; felly, maent yn arwain at y colledion signal mwyaf. Serch hynny, mae signalau wedi'u hadalw heb broblemau sylweddol o ddyfnderoedd o bron i 9144 m (30,000 tr) mewn hylifau cywasgadwy.
Synwyryddion cyfeiriadol
Mae technoleg synhwyrydd o'r radd flaenaf mewn-cyfeiriadol yn amrywiaeth o dri magnetomedr fflwcs giât orthogonol a thri chyflymromedr. Er bod synwyryddion cyfeiriadol safonol yn darparu arolygon derbyniol o dan amgylchiadau arferol, gall unrhyw gais lle mae ansicrwydd yn y lleoliad twll gwaelod fod yn drafferthus. Roedd tueddiadau diweddar i ddrilio ffynhonnau hirach a mwy cymhleth yn canolbwyntio ar yr angen am fodel gwall safonol.
Nod gwaith a wnaed gan Bwyllgor Llywio’r Diwydiant ar Gywirdeb Twrn Ffynnon (ISCWA) oedd darparu dull safonol o feintioli ansicrwydd safle gyda lefelau hyder cysylltiedig. Dosbarthwyd y ffynonellau gwall allweddol:
- Gwallau synhwyrydd
- Ymyrraeth magnetig o'r BHA
- Camlinio offeryn
- Ansicrwydd maes magnetig
Ynghyd ag ansicrwydd yn y dyfnder a fesurwyd, mae ansicrwydd arolygon twll gwaelod yn un sy'n cyfrannu at wallau yn y dyfnder absoliwt. Sylwch fod pob dull o gywiro azimuth amser real yn ei gwneud yn ofynnol i ddata crai gael ei drosglwyddo i'r wyneb, sy'n gosod llwyth ar y sianel telemetreg.
Mae datblygiad gyrosgop (gyro)-MWD mordwyo yn cynnig manteision sylweddol dros y synwyryddion llywio presennol. Yn ogystal â mwy o gywirdeb, nid yw gyros yn agored i ymyrraeth o feysydd magnetig. Mae technoleg gyro gyfredol yn canolbwyntio ar ymgorffori cadernid mecanyddol, lleihau diamedr allanol, a goresgyn sensitifrwydd tymheredd. Prif gymhwysiad y dechnoleg yw arbed yr amser rig a ddefnyddir gan gyros gwifrau wrth gynnal kickoffs o ardaloedd yr effeithir arnynt gan ymyrraeth magnetig.
Amgylchedd gweithredu offer a dibynadwyedd offer
Defnyddir systemau MWD yn yr amgylcheddau gweithredu llymaf. Mae amodau amlwg fel gwasgedd uchel a thymheredd yn rhy gyfarwydd i beirianwyr a dylunwyr. Mae gan y diwydiant gwifrau hanes hir o oresgyn yr amodau hyn yn llwyddiannus.
Tymheredd
Gall y rhan fwyaf o offer MWD weithredu'n barhaus ar dymheredd hyd at 150 gradd, gyda rhai synwyryddion ar gael gyda graddfeydd hyd at 175 gradd. Gall tymereddau offer MWD fod 20 gradd yn is na thymheredd ffurfio a fesurir gan foncyffion gwifrau, oherwydd effaith oeri cylchrediad mwd, felly'r tymereddau uchaf a wynebir gan offer MWD yw'r rhai a fesurir wrth redeg i mewn i dwll lle nad yw cyfaint hylif y drilio wedi'i gylchredeg am gyfnod estynedig. Mewn achosion o'r fath, fe'ch cynghorir i dorri cylchrediad o bryd i'w gilydd wrth redeg yn y twll. Mae defnyddio fflasg Dewar i amddiffyn synwyryddion ac electroneg rhag tymereddau uchel yn gyffredin mewn gwifrau, lle mae amseroedd datguddio twll i lawr fel arfer yn fyr, ond nid yw defnyddio fflasgiau i amddiffyn tymheredd yn ymarferol yn MWD oherwydd yr amseroedd amlygiad hir ar dymheredd uchel y mae'n rhaid eu dioddef.
Pwysau
Mae pwysedd twll i lawr yn llai o broblem na thymheredd ar gyfer systemau MWD. Mae'r rhan fwyaf o offer wedi'u cynllunio i wrthsefyll hyd at 20,000 psi, gydag offer arbenigol â sgôr o 25,000 psi. Anaml y mae'r cyfuniad o bwysau hydrostatig ac ôl-bwysedd system yn agosáu at y terfyn hwn.
Sioc downhole a dirgryniad
Mae sioc a dirgryniad twll i lawr yn cyflwyno eu heriau mwyaf difrifol i systemau MWD. Yn groes i'r disgwyl, dangosodd profion cynnar gan ddefnyddio systemau twll i lawr â chyfarpar fod maint y siociau ochrol (ochr-i{-)yn sylweddol uwch na siociau echelinol yn ystod drilio arferol. Yn gyffredinol, mae offer Modem MWD wedi'u cynllunio i wrthsefyll siociau o tua 500 G am 0.5 ms dros oes o 100,000 o gylchoedd. Gall sioc dirdro, a gynhyrchir gan gyflymiadau torsiynol ffon/slip, fod yn arwyddocaol hefyd. Os bydd ffon/slip dro ar ôl tro, gellir disgwyl i offer fethu.
Ystadegau dibynadwyedd offer
Roedd gwaith cynnar a wnaed i safoni mesur ac adrodd ar ystadegau dibynadwyedd offer MWD yn canolbwyntio ar ddiffinio methiant a rhannu cyfanswm nifer yr oriau cylchredeg llwyddiannus â nifer cyfanredol y methiannau. Arweiniodd y gwaith hwn at-amser-cymedr-rhif-methiant (MTBF). Pe bai'r data'n cael ei gronni dros gyfnod ystadegol arwyddocaol (2,000 o oriau fel arfer), gellid canfod tueddiadau dadansoddi methiant ystyrlon. Wrth i offer tyllu i lawr ddod yn fwy cymhleth, fodd bynnag, cyhoeddodd Cymdeithas Ryngwladol y Contractwyr Drilio (IADC) argymhellion ar gaffael a chyfrifo ystadegau MTBF.
Fel gwneuthurwr sy'n arwain y byd o offerynnau gyro arolygu, mae China Vigor yn cydnabod yn llawn rôl hanfodol cywirdeb a dibynadwyedd mewn gweithrediadau twll i lawr. Ers 2015, rydym wedi neilltuo buddsoddiad parhaus i ymchwilio a gwella ein systemau inclinometer gyro. Heddiw, mae offer Vigor yn gweithredu'n llwyddiannus ar draws meysydd olew yng Nghanolbarth Asia, Ewrop ac Affrica-darparu data cywirdeb uchel sy'n helpu cleientiaid i leihau amser anghynhyrchiol yn sylweddol.
Enghraifft amlwg yw'r Vigor Pro-Guide Series Gyro Inclinometer, sy'n ymgorffori algorithm digolledu data blaenllaw'r diwydiant i leihau gwerthoedd drifft, gan sicrhau canlyniadau arolygon cyson gywir. Y tu hwnt i berfformiad, mae'r Pro-Gyfres Guide wedi'i chynllunio ar gyfer cadernid a rhwyddineb cynnal a chadw. Mae ei adeiladwaith garw yn lleihau cyfanswm cost perchnogaeth trwy leihau risgiau cludiant a chynnal a chadw, rheswm allweddol pam ei fod wedi ennill cymeradwyaeth mor gryf gan gwsmeriaid.
Mae ein tîm technegol yn darparu cymorth logio ar-safle yn rheolaidd ac wedi cael adborth cadarnhaol cyson. Rydym hefyd yn gyffrous i rannu bod China Vigor wedi cwblhau profion maes yn llwyddiannus ar systemau Logging While Drilling (LWD), Gyro While Drilling (GWD), a Mesur Tra Drilio (MWD), gyda chyflwyniad marchnad bellach ar y gweill.
I ddarganfod sut y gall Cyfres Canllawiau Vigor Pro a'n technolegau drilio sydd ar ddod wella effeithlonrwydd a chywirdeb eich gweithrediadau, mae croeso i chi estyn allan i'n tîm peirianneg arbenigol. Edrychwn ymlaen at eich cefnogi gydag atebion arbenigol a gwasanaeth proffesiynol.
