Navigacija bušotinom

Usmjereno bušenje, praksa upravljanja bušotinom duž planirane putanje, u velikoj se mjeri oslanja na precizna mjerenja u bušotini. Poznavanje točne inklinacije i azimuta bušotine u bilo kojoj tački je od suštinskog značaja za postizanje geološke mete, izbjegavanje drugih bunara i omogućavanje složenih profila bunara poput horizontala.

Izmjera u bušotini je indirektan mjerni proces, koji se oslanja na senzore za otkrivanje prirodnih polja ili inercijskih svojstava. Mjerenja su zasnovana na tri osnovne reference:

• Zemljino gravitaciono polje:Koristi se za mjerenje nagiba (ugla rupe) i orijentacije čela alata visoke-bočne strane. Senzori uključuju mehanička klatna, plivajuće prekidače i moderneakcelerometri.
• Zemljino magnetno polje:Koristi se za mjerenje magnetnog azimuta (smjer u odnosu na magnetni sjever) i prednje strane magnetnog alata. Senzori uključuju magnetne kompase imagnetometri(magneti fluxgate). Ključni zahtjev za magnetska istraživanja je upotreba nemagnetnih obujmica za bušenje za izolaciju senzora od magnetnih smetnji čelične bušaće kolone.
• Nebeska ili inercijalna referenca:Koristi se zažiroskopski pregledi, koji su nezavisni od magnetnih polja. Ovi instrumenti moraju biti poravnati sa pravim sjeverom na površini prije nego što uđu u rupu.

Instrumenti za istraživanje moraju izdržati teško okruženje u bušotini, uključujući visoke pritiske (zahtjevaju jaka tlačna kućišta), povišene temperature (klasifikacije za visoko{0}}operacije na visokim temperaturama do 182 stepena ili više) i značajne mehaničke udare i vibracije tokom operacija bušenja ili okidanja.

Alati za istraživanje su široko klasifikovani na osnovu njihovog snimanja i metoda prenosa podataka:

• Magnetne jednostruke i više{0}}kamere:Ovi stariji alati koristili su kompas i klatno za snimanje slike njihove orijentacije na filmu u unaprijed određeno vrijeme. Bili su jednostavni, ali ograničeni i uglavnom su ukinuti.
• Elektronski snimači pojedinačnih i više- snimaka:Moderne zamjene za filmske kamere. Koriste akcelerometre i magnetometre za mjerenje orijentacije i pohranjivanje podataka u internu memoriju. Podaci se preuzimaju i obrađuju nakon što se alat dohvati na površini. Oni nude veću preciznost i koriste se za planirana istraživanja.
• Alati za upravljanje (žičani):Ovi alati prenose-podatke u realnom vremenu na površinu preko žičane linije (jednostavnog-kabla) koja prolazi unutar bušaće cijevi. Oni pružaju kontinuirano ažuriranje lica alata, nagiba i azimuta, što je bitno za orijentaciju motora u bušotini i upravljanje bušotinom.
• Alati za mjerenje tokom bušenja (MWD) (bežični):Ovo su najnapredniji i najšire korišteni sistemi za usmjereno bušenje. Senzori u bušotini prenose podatke na površinu u realnom-vremenu bez žice, obično koristećipulsna telemetrija blata(impulsi pozitivnog ili negativnog pritiska u tečnosti za bušenje). Ovo omogućava upravljanje i snimanje bez prekidanja operacija bušenja.
• Alati za žiroskopsko snimanje:Ovi instrumenti koriste žiroskop za određivanje orijentacije, što ih čini imunim na magnetske smetnje. Oni su od suštinskog značaja za snimanje u obloženim rupama, unutar grupa bunara gde su velike magnetne smetnje od susednih omotača, ili za orijentaciju bočnih traka od postojećeg omotača.

Članak daje detaljnu analizu nekoliko uobičajenih tipova alata, koji se mogu sažeti na sljedeći način.

1. Elektronski Multi-Shot (npr. ESS - Elektronski sistem istraživanja)

ESS je-samostalni uređaj za snimanje-visoke preciznosti.

• princip:Koristi tri{0}}aksijalne akcelerometre i magnetometre za otkrivanje gravitacije i magnetnih polja. Napaja se baterijama i pohranjuje podatke ankete u svoju internu memoriju.
• Funkcija:Radi u nemagnetnim prstenovima za bušenje, mjeri nagib, azimut i lice alata u programiranim intervalima. Nakon preuzimanja, podaci se preuzimaju i obrađuju preko površinskih računara.
• Prednosti:Visoka tačnost, pogodna za kritična istraživanja, uključujući u-uglove i horizontalne bušotine. Uključuje softverske karakteristike za analizu magnetnog polja i kontrolu kvaliteta.

2. Alat za žičano upravljanje (npr. SST - alat za istraživanje upravljanja)

SST pruža-podatke u stvarnom vremenu tokom bušenja, omogućavajući trenutne odluke o upravljanju.

• princip:Koristi senzore ispod bušotine (akcelerometre/magnetometre) u bačvi pod pritiskom. Snaga i podaci se prenose putem jednog-žičanog provodnika koji prolazi unutar bušaće cijevi i povezuje se preko bočnog-podvoda.
• Funkcija:Kontinuirano prenosi lice alata, nagib i azimut na površinu. Podaci se prikazuju na površinskom računaru i očitavanju bušilice, omogućavajući usmjerenoj bušilici da precizno orijentira savijeni motor kućišta.
• Prednosti:Podaci u-realnom vremenu, visoka preciznost i mogućnost trenutnog praćenja stanja u bušotini. Bio je to radni konj za usmjereno bušenje prije širokog usvajanja MWD-a.

3. Bežični MWD sistem (npr. DWD - usmjeren tokom bušenja)

DWD predstavlja industrijski standard za moderno usmjereno bušenje, posebno u složenim bušotinama.

princip:Senzori u bušotini (MEP sonda) mjere orijentaciju. Ovi podaci se kodiraju i šalju u sklop pulsera, koji stvara impulse pritiska u tečnosti za bušenje koja cirkuliše unutar cevi za bušenje.

• Metode prijenosa:

1. Pozitivan puls:Ventil trenutno ograničava protok blata, stvarajući pozitivan skok pritiska koji se detektuje na površini.
2. Negativni puls:Ventil trenutno ispušta malu količinu isplake iz unutrašnjosti bušaće cijevi u prsten, stvarajući negativni pad tlaka.
3. Neprekidni talas:Rotirajući ventil stvara neprekidan niz talasa pritiska; fazni pomaci u talasu predstavljaju kodirane podatke.

• Sistemske komponente:

1. Donja rupa:MEP sonda (senzori), sklop pulsera, turbinski alternator (koji se napaja protokom blata) i nemagnetne obujmice za bušilice.
2. Površina:Pretvarač pritiska (montiran na cevovodu), površinski računar (MPSR) za dekodiranje i obradu signala, očitavanje bušača (DDU) i štampač.
3. Prednosti:Nije potrebna žica, čime se značajno štedi vrijeme za opremu. Pruža-podatke u stvarnom vremenu za geosteering i vrlo je pouzdan u-uglovim i horizontalnim bušotinama. Preciznost je visoka i dobro{4}}definisana za nagib, azimut i lice alata.

Odabir instrumenta usmjerenog istraživanja ovisi o specifičnoj primjeni, okruženju bušotine i zahtjevima za podacima.

• Zaosnovne -ankete o poslovimau pojedinačnim bunarima bez magnetnih smetnji,elektronski multi{0}}rekorderinude visoku preciznost uz relativno nižu cijenu.
• Zaupravljanje-u realnom vremenutokom bušenja, posebno u složenim bušotinama ili sa platformi na moru,MWD sistemisu primarni izbor, balansiranje efikasnosti, gustine podataka i pouzdanosti.
• Prilikom rada umagnetna okruženja(rupa u kućištu, blizak razmak bunara),žiroskopski alatisu neophodni za dobijanje tačnih podataka o azimutu.
• Dok su starije tehnologije poput filmskih kamera i žičanih alata za upravljanje u velikoj mjeri zamijenjene, one su postavile temelje za sofisticirane elektronske i telemetrijske sisteme koji omogućavaju moderno precizno usmjereno bušenje.

Za detaljnije informacije, ne ustručavajte se kontaktirati Vigor tim za detaljnije informacije o proizvodu.