מערכות מדידה תוך כדי קידוח (MWD) עוקבות אחר מיקום קידוח הקידוח, ביצועי מקדח וכיוון מיתרי הקידוח. מכשירים במודול בכלי ההיגוי של מחרוזת המקדחה משדרים נתוני זמן אמת- לאופרטור MWD. זה קשור לרישום-תוך כדי-קידוח (LWD).
מכשירים קשיחים-מגנטומטרים, ג'ירוסקופים ומדדי תאוצה שיכולים לעמוד בטמפרטורות של 400 מעלות פרנהייט, לחצים של 25,000 psi ו-500 G עבור 0.5 אלפיות השנייה של הלם-משולבים במכלול החור התחתון (BHA). ה-BHA מצויד במקדחה, צווארון מקדחה ומייצבי מקדחה שהם הרכיבים הפונקציונליים האחראים על צורת הקידוח, הכיוון והחדירה. BHA כולל לרוב מנוע במורד ומערכת היגוי סיבובית בנוסף למערכות MWD ו-LWD. כוח מכני וחשמלי מסופק לרוב על ידי טורבינה למטה.
MWD מכמת בקפדנות את ביצועי מחרוזת הקידוח. LWD מודד היבטים הקשורים לתצורות גיאולוגיות, כולל:
- קרני גמא הנפלטות מסלע או משקעים
- צפיפות ואינדקס פוטואלקטרי
- נקבוביות ניוטרונים (למדידת אינדקס מימן במאגר)
- קליפר (גודל וצורה של חור קידוח)
- התנגדות (אוהם-מ')
- רישום קולי (יכולת של קידוח להעביר גלי קול)
- הדמיית קידוח
- בודק תצורה ומדגם (כדי לקבוע נוזלים וייצור פוטנציאלי)
- תהודה מגנטית גרעינית (כדי לקבוע את הנקבוביות והחדירות של תצורה גיאולוגית)
- מדידות סיסמיות תוך כדי קידוח המסייעות בקביעת נתיב קידוח אופטימלי
מהנדסי קידוח משתמשים בנתונים ממערכות MWD ו-LWD כדי לכוון גיאוגרפית את מחרוזת הקידוח ולקבל החלטות מושכלות לגבי נתיב חור והפקה צפויה של באר ב-יישומי קידוח-על החוף. הפחתת סכנות הקידוח שעלולות להאט את קצב החדירה משפרת את תפוקת מחרוזת הקידוח. נתונים אלה משמשים גם כדי להבטיח שהקידוח מתרחש רק באזורים מורשים.
MWD גם מנטר את פעולת המקדחה ומיתר הקידוח, כולל פרמטרים כגון מהירות וחלקות סיבוב הסיביות, רטט וטמפרטורה למטה, מומנט ולחץ על המקדחה וקצב הזרימה של נוזל הקידוח. שמירה על מחרוזת המקדחה במפרט ההפעלה שלו ממקסמת את חיי מחרוזת המקדחה ואת הביצועים שלה.
איסוף והעברת נתונים
באופן מסורתי, רישום קווי מחבר מערך דק של מכשירים הממוקמים במיתר המקדחה אל פני השטח באמצעות כבל חשמלי עמיד. ברגע שקידוח חורג מעבר ל-60 מעלות, לא ניתן עוד לדחוף מכשירי קווים מסורתיים דרך מיתר הקידוח, ולכן נעשה שימוש בטכנולוגיות MWD למרות העלות המוגדלת שלהן.
במערכות MWD, הנתונים נרשמים בזיכרון מצב מוצק ומועברים גם לבקר לוגי הממיר את הנתונים לבינאריים. לרוב, נתונים מוזנים לאחר מכן ליחידת פעימה המשתנה בלחץ של נוזל הקידוח בתוך צינור הקידוח לפי קוד המכונה טלמטריית דופק בוץ (MPT). מתמרי לחץ ומחשבים על פני השטח מבודדים את התאמות גלי הסינוס החיוביים, השליליים והרציפים בלחץ ומפענחים אותם עבור המפעילים.
חִיוּבִי:שסתום מופעל כדי להגביל את זרימת הבוץ בצינור הקידוח כדי לייצר עלייה בלחץ שמזוהה על פני הבאר. הנתונים מקודדים בקודי קו של אפנון מיקום-דופק.
שְׁלִילִי:שסתום מסובב שמשחרר נוזל קידוח מתוך צינור הקידוח אל הטבעת כדי לייצר ירידה בלחץ המוכר על פני השטח. הנתונים מקודדים באמצעות קודי קו או אפנון- מיקום דופק.
רָצִיף:שסתום מוחלף בהדרגה כדי ליצור שינויי לחץ סינוסואידים בנוזל הקידוח. הנתונים מקודדים בכל פורמט אפנון דיגיטלי, הנפוץ ביותר הוא אפנון פאזה מתמשך.
רוחבי פס של MPT עד 40 סיביות לשנייה נפוצים; קצבי הנתונים יורדים ככל שאורך שקע הבאר גדל, ובעומקים של 40,000 רגל יכולים להיות נמוכים עד 1.5 סיביות לשנייה. לעתים קרובות, לא ניתן להעביר את כל הנתונים באמצעות MPT, כך שניתן לאחזר נתונים נוספים מהזיכרון באמצעות קו קווי או לאחר שהכלי הוצא מהחור.
עם זאת, במהלך קידוח לא מאוזן מוזרק גז דחוס לתוך נוזלי הקידוח כדי לשמור על לחץ קידוח הקידוח נמוך מהלחץ של התצורה הנקדח. זה נעשה כדי להפחית את האתגרים הנפוצים של קידוח קונבנציונלי (מאוזן יתר), כגון אובדן מחזור, היצמדות דיפרנציאלית, קצבי קידוח איטיים, נזק להיווצרות והתחממות יתר של מקדח. הוספת גז מגבירה את הנחתה של אותות MPT ולכן נעשה שימוש בטכניקות שידור חלופיות.
טלמטריה אלקטרומגנטית (EMT) משלבת מבודד חשמלי במחרוזת הקידוח שיוצר הפרש מתחים שונה ברכיבים שמעל המבודד ואלו שמתחתיו. נתונים מוכנסים למתח על ידי אפנון שלו. האלקטרודות של אנטנה דיפולית מבוססת-משטח נוצרות על ידי חוט המחובר לראש הבאר וחוט המחובר למוט הננעץ באדמה. הפרש המתח בין האלקטרודות מקבל את האות ממחרוזת המקדחה הנקראת על ידי מחשב. EMT יכול גם לשלוח נתונים למחרוזת המקדחה. בעוד EMT מציע קצבי נתונים של עד 10 סיביות לשנייה, האותות מתכלים במהירות בהתבסס על עומק הבאר וחומרי היווצרות.
צינור מקדחה עם חומרה חשמלית זמין גם. הושגו קצבי נתונים גבוהים מ-2 מגה-ביט לשנייה. החיסרון בטכנולוגיה זו הוא ההוצאה המוגדלת, מייצור, טיפול נוסף והגנה על מעגלים.
תצורות
ניתן להרכיב מכשירי MWD בצווארון המקדחה ולתת שירות רק במתקנים מצוידים. מערכות MWD המותקנות בצווארון-מעבירות נתונים מהר יותר ויכולות לתמוך במכשירים נוספים. אם מחרוזת המקדחה נתקעת, יש לאחזר את כל הכלים יחד.
מערכות MWD יכולות להיות כלולות גם במודולים פנימיים המחוברים באמצעות קו קווי. ניתן לאחזר מודולים אלה ממחרוזת המקדחה לפי הצורך, אם כי עליהם להיות דקים מכיוון שהם ממוקמים בתוך מחרוזת המקדחה. התצורה הקטנה מגבילה את ההתקנים שמערכת MWD יכולה לתמוך בהם. במקרה שבו מחרוזת הקידוח נתקעת, ניתן לאחזר רק את ה-MWD או את מחרוזת הקידוח השלמה.
הכלי ProGuide™ מתאים במיוחד לקטעי באר מאתגרים, כולל אלה עם זוויות גבוהות ופיתול. הוא מספק מידע מדויק למטה המאפשר לקודחים לנווט מסלולים מורכבים בצורה בטוחה ויעילה, ומפחית את הסיכון לסיבוכים.
למידע נוסף, ניתן לכתוב לתיבת הדואר שלנוinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com
