Navigointi Wellboressa

Suuntaporaus, porausreiän ohjaaminen suunniteltua polkua pitkin, perustuu kriittisesti tarkkoihin porausreikien mittauksiin. Kaivon tarkan kaltevuuden ja atsimuutin tunteminen missä tahansa kohdassa on välttämätöntä geologiseen kohteeseen osumisessa, muiden kaivojen välttämiseksi ja monimutkaisten kaivoprofiilien, kuten horisontaalisten, mahdollistamiseksi.

Porareiän mittaus on epäsuora mittausprosessi, jossa anturit havaitsevat luonnolliset kentät tai inertiaominaisuudet. Mittaukset perustuvat kolmeen perusreferenssiin:

• Maan painovoimakenttä:Käytetään kaltevuuden (reiän kulman) ja korkean{0}}sivutyökalun pinnan suunnan mittaamiseen. Sensoreihin kuuluvat mekaaniset heilurit, kelluvat kytkimet ja modernitkiihtyvyysmittarit.
• Maan magneettikenttä:Käytetään magneettisen atsimuutin (suunta suhteessa magneettiseen pohjoiseen) ja magneettisen työkalun pinnan mittaamiseen. Anturit sisältävät magneettiset kompassit jamagnetometrit(fluxgate magneetit). Magneettisten mittausten keskeinen vaatimus on ei--magneettisten porakaulusten käyttö anturien eristämiseksi teräsporan magneettisilta häiriöiltä.
• Taivaallinen tai inertiaviittaus:Käytetäängyroskooppiset tutkimukset, jotka ovat riippumattomia magneettikentistä. Nämä instrumentit on kohdistettava todelliseen pohjoiseen pinnalla ennen kuin ne juoksevat reikään.

Mittauslaitteiden on kestettävä ankara porausympäristö, mukaan lukien korkeat paineet (vaatii voimakkaan paineen kotelon), kohonneet lämpötilat (luokitukset korkeissa lämpötiloissa, jopa 182 astetta tai enemmän) sekä merkittävä mekaaninen isku ja tärinä porauksen tai laukaisun aikana.

Kyselytyökalut luokitellaan laajasti tietojen tallennus- ja siirtomenetelmien perusteella:

• Magneettiset yksi- ja monikuvaus{0}}kamerat:Nämä vanhemmat työkalut käyttivät kompassia ja heiluria kuvan ottamiseksi suunnasta filmille ennalta asetettuna aikana. Ne olivat yksinkertaisia, mutta rajallisia, ja ne on suurelta osin poistettu käytöstä.
• Elektroniset yksittäis- ja moni{0}}laukaukset:Nykyaikaiset korvaavat filmikameroita. He käyttävät kiihtyvyysmittareita ja magnetometrejä mittaamaan suunnan ja tallentavat tiedot sisäiseen muistiin. Tiedot ladataan ja käsitellään sen jälkeen, kun työkalu on haettu pinnalta. Ne tarjoavat suuremman tarkkuuden ja niitä käytetään suunniteltuihin tutkimuksiin.
• Ohjaustyökalut (langallinen):Nämä työkalut lähettävät reaaliaikaista-dataa pintaan poraputken sisällä kulkevan langan (yksi-johdinkaapelin) kautta. Ne tarjoavat jatkuvat päivitykset työkalun pinnasta, kallistuksesta ja atsimuutista, mikä on välttämätöntä porausreiän moottorin suuntaamisessa ja kaivon ohjaamisessa.
• Mittaus porauksen aikana (MWD) -työkalut (langattomia):Nämä ovat edistyneimmät ja laajimmin käytetyt järjestelmät suuntaporaukseen. Porareiän anturit lähettävät tietoja pintaan reaaliajassa-ilman johtoa, tyypillisesti käyttämällämutapulssitelemetria(positiiviset tai negatiiviset painepulssit porausnesteessä). Tämä mahdollistaa ohjaamisen ja mittauksen keskeyttämättä poraustoimenpiteitä.
• Gyroskooppiset mittaustyökalut:Nämä instrumentit käyttävät gyroskooppia suuntauksen määrittämiseen, mikä tekee niistä immuuneja magneettisille häiriöille. Ne ovat välttämättömiä tutkittaessa koteloituista rei'istä, kaivoryhmissä, joissa vierekkäisten koteloiden magneettiset häiriöt ovat suuria, tai sivuratojen suuntaamiseen olemassa olevasta kotelosta.

Artikkeli sisältää yksityiskohtaiset erittelyt useista yleisistä työkalutyypeistä, jotka voidaan tiivistää seuraavasti.

1. Electronic Multi{1}}Shot (esim. ESS - Electronic Survey System)

ESS on korkea-tarkkuus, itsenäinen-tallennuslaite.

• Periaate:Käyttää tri-aksiaalisia kiihtyvyysmittareita ja magnetometrejä painovoima- ja magneettikenttien havaitsemiseen. Se toimii paristoilla ja tallentaa mittaustiedot sisäiseen muistiinsa.
• Tehtävä:Ei--magneettisissa porakauluksissa se mittaa kaltevuuden, atsimuutin ja työkalun pinnan ohjelmoiduin aikavälein. Haun jälkeen tiedot ladataan ja käsitellään pintatietokoneiden kautta.
• Edut:Suuri tarkkuus, sopii kriittisiin tutkimuksiin, mukaan lukien suuri{0}}kulma- ja vaakasuuntaiset kaivot. Sisältää ohjelmistoominaisuudet magneettikentän analysointiin ja laadunvalvontaan.

2. Wireline Steering Tool (esim. SST - Steering Survey Tool)

SST tarjoaa reaaliaikaista{0}}dataa porauksen aikana, mikä mahdollistaa välittömät ohjauspäätökset.

• Periaate:Käyttää painetynnyrissä olevia pohjareiän antureita (kiihtyvyysantureita/magnetometrejä). Teho ja tiedot siirretään yhden-johtimellisen langan kautta, joka kulkee porausputken sisällä ja liitetään sivu-sisääntulon kautta.
• Tehtävä:Välittää jatkuvasti työkalun pinnan, kaltevuuden ja atsimuutin pintaan. Tiedot näytetään pintatietokoneessa ja porauslaitteen lukemassa, jolloin suuntaporakone voi suunnata taivutetun kotelon moottorin tarkasti.
• Edut:Reaaliaikaiset-tiedot, korkea tarkkuus ja mahdollisuus seurata porausreiän olosuhteita välittömästi. Se oli työhevonen suuntaporaukseen ennen MWD:n laajaa käyttöönottoa.

3. Langaton MWD-järjestelmä (esim. DWD - suuntaava porauksen aikana)

DWD edustaa alan standardia nykyaikaiselle suuntaporaukselle, erityisesti monimutkaisissa kaivoissa.

Periaate:Poistoreiän anturit (MEP-anturi) mittaavat suunnan. Nämä tiedot koodataan ja lähetetään pulssikokoonpanoon, joka luo painepulsseja porausnesteeseen, joka kiertää porausputken sisällä.

• Lähetysmenetelmät:

1. Positiivinen pulssi:Venttiili rajoittaa hetkellisesti mutavirtausta ja muodostaa positiivisen painepiikin, joka havaitaan pinnalla.
2. Negatiivinen pulssi:Venttiili puhaltaa hetkellisesti pienen määrän mutaa poraputken sisältä renkaaseen, jolloin syntyy alipainehäviö.
3. Jatkuva aalto:Pyörivä venttiili luo jatkuvan sarjan paineaaltoja; aallon vaihesiirrot edustavat koodattua dataa.

• Järjestelmän osat:

1. Porareikä:MEP-anturi (anturit), pulssikokoonpano, turbiinigeneraattori (joka toimii mutavirtauksella) ja ei--magneettiset porakaulukset.
2. Pinta:Paineanturi (asennettu pystyputkeen), pintatietokone (MPSR) signaalien dekoodaamiseen ja käsittelyyn, porakoneen lukema (DDU) ja tulostin.
3. Edut:Ei vaadi johtoa, mikä säästää merkittävästi asennusaikaa. Tarjoaa reaaliaikaista-tietoa geoohjausta varten ja on erittäin luotettava suurissa-kulmissa ja vaakasuuntaisissa kaivoissa. Tarkkuus on korkea ja tarkasti määritelty-kaltevuuden, atsimuutin ja työkalun pinnan suhteen.

Suuntamittauslaitteen valinta riippuu tietystä sovelluksesta, kaivoympäristöstä ja tietovaatimuksista.

• vartenperus{0}}työpaikkakyselytyksittäisissä kaivoissa ilman magneettisia häiriöitä,elektroniset moni{0}}kuvanauhurittarjoavat suuren tarkkuuden suhteellisen pienemmillä kustannuksilla.
• vartenreaaliaikainen ohjaus-porauksen aikana, erityisesti monimutkaisissa kaivoissa tai offshore-lautoilta,MWD järjestelmätovat ensisijainen valinta, mikä tasapainottaa tehokkuutta, tietotiheyttä ja luotettavuutta.
• Toimiessaan sisäänmagneettiset ympäristöt(kotelon reikä, tiiviit kaivovälit),gyroskooppiset työkalutovat välttämättömiä tarkkojen atsimuuttitietojen saamiseksi.
• Vaikka vanhemmat tekniikat, kuten filmikamerat ja langalliset ohjaustyökalut, on suurelta osin korvattu, ne loivat pohjan kehittyneille elektronisille ja telemetriajärjestelmille, jotka mahdollistavat nykyaikaisen tarkan suuntaporauksen.

Jos haluat lisätietoja, ota rohkeasti yhteyttä Vigor-tiimiin saadaksesi tarkempia tuotetietoja.