Telemetrické metódy mali problém vyrovnať sa s veľkými objemami hĺbkových dát, takže definícia MWD bola rozšírená tak, aby zahŕňala dáta, ktoré boli uložené v pamäti nástroja a obnovené, keď bol nástroj vrátený na povrch. Všetky systémy MWD majú zvyčajne tri hlavné podkomponenty:
- Napájací systém
- Telemetrický systém
- Smerový snímač
Energetické systémy
Energetické systémy v MWD môžu byť vo všeobecnosti klasifikované ako jeden z dvoch typov: batéria alebo turbína. Oba typy energetických systémov majú svoje výhody a záväzky. V mnohých systémoch MWD sa na napájanie nástroja MWD používa kombinácia týchto dvoch typov napájacích systémov, takže počas prerušovaných podmienok prúdenia-kvapalín pri vŕtaní nedochádza k prerušeniu napájania. Batérie môžu poskytnúť túto energiu nezávisle od obehu vŕtacej-kvapaliny a sú potrebné, ak dôjde k zaseknutiu dreva počas zakopnutia do otvoru alebo z neho.
Systémy batérií
Lítium-tionylchloridové batérie sa bežne používajú v systémoch MWD, pretože majú vynikajúcu kombináciu vysokej-hustoty energie a vynikajúceho výkonu pri prevádzkových teplotách MWD. Poskytujú stabilný zdroj napätia až do konca svojej životnosti a nevyžadujú zložitú elektroniku na úpravu napájania. Tieto batérie však majú obmedzený okamžitý energetický výstup a môžu byť nevhodné pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysoký odber prúdu. Aj keď sú tieto batérie bezpečné pri nižších teplotách, ak sa zahrejú nad 180 stupňov, môžu podstúpiť prudkú, zrýchlenú reakciu a explodovať značnou silou. V dôsledku toho existujú obmedzenia týkajúce sa prepravy lítium-tionylchloridových batérií v osobných lietadlách. Aj keď sú tieto batérie počas svojej životnosti veľmi účinné, nie sú dobíjateľné a ich likvidácia podlieha prísnym environmentálnym predpisom.
Turbínové systémy
Druhý zdroj bohatej výroby energie, energia turbíny, využíva prúdenie vrtnej-kvapaliny. Rotačná sila je prenášaná rotorom turbíny na alternátor cez spoločný hriadeľ, ktorý generuje trojfázový striedavý prúd (AC) s premenlivou frekvenciou. Elektronické obvody usmerňujú striedavý prúd na použiteľný jednosmerný prúd (DC). Turbínové rotory pre toto zariadenie musia akceptovať široký rozsah prietokov, aby vyhovovali všetkým možným podmienkam čerpania bahna-. Podobne musia byť rotory schopné tolerovať značné množstvo úlomkov a strateného-obehového materiálu (LCM) unášaného vo výplachu.
Telemetrické systémy
Bahenná-pulzná telemetria je štandardnou metódou v komerčných systémoch MWD a zázname počas vŕtania (LWD). Akustické systémy, ktoré prenášajú vrtnú rúru, trpia útlmom približne 150 dB na 1000 m vrtnej kvapaliny.[1] Uskutočnilo sa niekoľko pokusov skonštruovať špeciálnu vŕtaciu rúru s integrovaným pevným drôtom. Aj keď ponúka výnimočne vysoké rýchlosti prenosu dát, integrálna metóda drôtovej telemetrie vyžaduje:
Drahá špeciálna vrtná rúra
Špeciálna manipulácia
Stovky elektrických spojení, ktoré musia zostať spoľahlivé v drsných podmienkach
Explózia hĺbkových meraní podnietila novú prácu v tejto oblasti a bola preukázaná rýchlosť prenosu dát presahujúca 2 000 000 bitov za sekundu.
Nízkofrekvenčný elektromagnetický prenos sa v systémoch MWD a LWD používa v obmedzenej miere. Niekedy sa používa, keď sa ako vrtná kvapalina používa vzduch alebo pena. Hĺbka, z ktorej je možné prenášať elektromagnetickú telemetriu, je obmedzená vodivosťou a hrúbkou prekrývajúcich sa útvarov. Opakovače alebo zosilňovače signálu umiestnené vo vrtnej kolóne rozširujú hĺbku, z ktorej môžu elektromagnetické systémy spoľahlivo prenášať.
K dispozícii sú tri bahenné-pulzné telemetrické systémy: kladné-pulzné, záporné-pulzné a kontinuálne-vlnové systémy. Tieto systémy sú pomenované podľa spôsobov, akými sa ich impulzy šíria v objeme bahna. Systémy záporných impulzov-vytvárajú tlakový impulz nižší ako je objem bahna tým, že odvetrávajú malé množstvo bahna z vrtnej kolóny s vysokým-tlakom z vrtnej rúrky do medzikružia. Pozitívne-pulzné systémy vytvárajú dočasné obmedzenie prietoku (vyšší tlak ako objem vrtného{10} bahna) vo vrtnej rúre. Systémy spojitých vĺn{12}}vytvárajú nosnú frekvenciu, ktorá sa prenáša cez bahno, a kódujú údaje pomocou fázových posunov nosnej vlny. Používa sa mnoho rôznych{14}}systémov kódovania údajov, ktoré sú často navrhnuté tak, aby optimalizovali životnosť a spoľahlivosť pulzátora, pretože musí prežiť priamy kontakt s brusivom,vysokotlakové prúdenie bahna-.
Detekcia telemetrického-signálu sa vykonáva pomocou jedného alebo viacerých snímačov umiestnených na stúpačke súpravy. Údaje sa získavajú zo signálov povrchovým počítačovým zariadením umiestneným buď v klznej jednotke alebo na vŕtacej podlahe. Úspešné dekódovanie údajov vo veľkej miere závisí od pomeru signálu-k-šumu.
Medzi veľkosťou signálu a telemetrickou dátovou rýchlosťou existuje úzka korelácia; čím vyššia je rýchlosť prenosu dát, tým menšia bude veľkosť impulzu. Väčšina moderných systémov má schopnosť preprogramovať parametre telemetrie nástroja a spomaliť-rýchlosť prenosu údajov bez toho, aby vypadla z otvoru; spomalenie rýchlosti prenosu údajov však nepriaznivo ovplyvňuje hustotu protokolových-údajov.
Hluk signálu
Najpozoruhodnejšími zdrojmi šumu signálu sú kalové pumpy, ktoré často vytvárajú relatívne vysoko{0}}frekvenčný šum. Interferencia medzi frekvenciami čerpadiel vedie k harmonickým, ale tieto zvuky pozadia možno odfiltrovať pomocou analógových techník. Snímače otáčok čerpadla- môžu byť veľmi účinným spôsobom identifikácie a odstraňovania hluku čerpadla z nespracovaného telemetrického signálu. Hluk s nižšou frekvenciou v objeme bahna je často generovaný vŕtacími motormi. Hĺbka studne a typ bahna tiež ovplyvňujú amplitúdu a šírku prijímaného-signálu. Vo všeobecnosti sú bahno na -olejovej báze (OBM) a pseudo-olejové-bahno stlačiteľnejšie ako bahno na{12}}vodnej báze. preto majú za následok najväčšie straty signálu. Napriek tomu sa signály podarilo získať bez výrazných problémov z hĺbok takmer 9144 m (30 000 stôp) v stlačiteľných kvapalinách.
Séria ProGuide™ spoločnosti Vigor je navrhnutá tak, aby bola-hospodárna. Zvyšovaním presnosti a spoľahlivosti pomáha znižovať potrebu údržby, zvyšuje produktivitu a minimalizuje-neproduktívny čas. Naším cieľom je maximalizovať návratnosť vašich investícií prostredníctvom optimalizovaných operácií vŕtania.
Pre viac informácií nám môžete napísať do mailovej schránkyinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com
