Cкважинные измерения в процессе бурения

Технология MWD позволяет производить измерения параметров инклинометрии (угол поворота отклонителя, зенита, азимута) и дополнительных параметров контроля в процессе бурения, что дает возможность качественно
и в короткие сроки осуществлять строительство и заканчивание наклонно–направленных и горизонтальных скважин. Принцип передачи сигнала — гидроканал с отрицательным импульсом.

Для проводки скважин наша компания успешно применяет оборудование и технологии фирм «Geolink» и ОАО НПП
«ГЕРС» следующих диаметров:

• (Ultra-Slim) — наружный диаметр 89 мм.
• Стандартная сборка — наружный диаметр 120 и 171 мм.
• Максимальное гидростатическое давление — 1020 атм.
• Ограничений по глубине использования телесистемы.
• Уровень дифференциального давления ниже телесистемы, должен быть не менее 25 атм. Это обеспечивает оптимальную детекцию сигнала от телесистемы при передаче данных на поверхность.
• Длина телесистемы в немагнитных УБТ зависит от количества регистрируемых параметров
  и составляет как правило 10–11 метров.
• Рекомендуемое содержание песка — до 1,0% при максимальном потоке бурового раствора.
• Предельные значения материала для борьбы с поглощение до 85,6 кг/м³ Рабочая температура аппаратуры — до +150°С в скважине и до -50°С на поверхности.
• Максимальные ударные нагрузки — до 1000 g / 0,5 мс.
• Максимальные вибрационные нагрузки: разнонаправленные — до 20 g при частотах 30-300 Гц, однонаправленные— до 30 g при частотах 50-300 Гц.
  

ТИП СИСТЕМЫ диаметры		ДУБТ, диаметры	ПЕРЕВОДНИК ПЕРЕДАТЧИКА, диаметры	СОЕДИНИЕТЕЛ. РЕЗЬБЫ, типоразмер		МОМЕНТ докрепления
(мм)	(дюймы)	(мм)	(мм)	(мм)	(замок)	(кг/метр)
Ø 89	3.5"	88,9 x 63,5	88,9 x 63,5	Спец.	Geolink	484
Ø 120	4-3/4"	120,7 x 71,4	120,6 x 82,6	88,9 IF	З-102	1 369
Ø 171	6-3/4"	171,5 x 82,6	171,5 x101,6	114,3 IF	З-133	3 567

ТИП СИСТЕМЫ диаметры		ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ЖЕСТКОСТЬ УБТ относит. станд. ДУБТ		МАКС. ИНТЕНСИВНОСТЬ КРИВИЗНЫ,		МАКС. РАСХОД*	ПАДЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ*
				скольжение	вращение
(мм)	(дюймы)	(мм)	(% макс)	(град./ 10 метр)		(литр/сек)	(атм)
Ø 89	3.5"	87,6 x 60,5	98,3	32,8	16,4	9,5 (амр. 11,4)	20,5
Ø 120	4-3/4"	120,6 x 71,3	100	9,8	4,9	30,3	4
Ø 171	6-3/4"	170,4 x 71,3	97,6	6,9	3,3	50,5	4,35

* - на воде (плотность 1,0 грам/см.куб)

Общее описание телеметрической системы

Система Orienteer MWD предназначена для проведения исследований инклинометрии, управления и сбора данных всех типов. Уникальное интегрирование скважинных и наземных модулей
с отрицательным гидравлическим импульсом и наземной Системы Измерения Регистрации Информации и Управления Строительством скважин (СИРИУС) фирмы ГЕРС (Россия, г. Тверь) позволяет осуществлять бурение и проводку наклонно-направленных и горизонтальных участков скважин на самом современном и высокотехнологичном уровне. Данное оборудование транспортируется, хранится, обслуживается и эксплуатируется на базе передвижной станции ЗТС (Забойная Телеметрическая Система). Основные компоненты системы:

Скважинные модули

• Сборка передатчика (стандартная или ультратонкая) — встроена в подвешиваемый переводник.
• Сборка преобразователя питания APC — установлена внутри диамагнитных УБТ.
• Сборка источника питания PSA, размер D — установлена внутри диамагнитных УБТ.
• Считывающий инклинометр SEA — установлен внутри диамагнитнх УБТ.
• Сборка гамма-узла MGR — установлена внутри диамагнитнх УБТ.
• Инструмент для каротажа индукционного сопротивления CPR или SLIM TRIM — устанавливается дополнительно в нижней части КНБК.
• Прибор контроля ударов и вибрации Sentinel (встроен в инклинометр SEA).
  

Наземные модули

• Датчик давления в напорной линии (SPP) — установлен в напорной линии.
• Системный интерфейсный блок (SIB) — установлен в станции ЗТС.
• Стационарный компьютер Geolink — установлен в станции ЗТС.
  

Наземная система сбора и хранения данных ГЕРС

• Датчик давления в напорной линии (ДВД) — установлен в напорной линии.
• Датчик Оборотов Вала Лебедки (ДОВЛ, ДОВМ или ОДИ) — установлен на валу лебедки.
• Датчик Натяжения Каната (ДНК) — установлен на мертвом конце талевого каната.
• Блок Электроники Глубиномера (БЭГ) — установлен на буровой.
• Индикаторный Пульт Бурильщика Наклонной Телеметрии (ИПБ-НТ) — установлен на столе ротора.
• Измеритель Расхода Жидкости (РУД) — установлен на напорной линии (дополнительно).
• Блок Распределительный (БР) — установлен на буровой.
• Блок Наземного Контроля (БНК) — установлен в станции ЗТС.
• Стационарный компьютер Системы Сбора и Хранения Данных — установлен в станции ЗТС.
• Портативный компьютер Визуального Контроля Параметров Бурения — установлен в станции ЗТС.
• Портативный принтер для передачи информации в печатном виде — установлен в станции ЗТС.
• GPRS или спутниковый терминал для передачи информации в электронном в виде и голосовой связи в режиме реального времени — установлен в станции ЗТС.
  

Устройство и принцип работы станции ЗТС

Стандартный передатчик последовательно генерирует потери давления бурового раствора, чтобы передавать полученные в скважине данные на поверхность. Эти импульсы создаются открытием и закрытием внутреннего клапана, который открывается на короткий промежуток времени и тем самым пропускает небольшой объем бурового раствора из внутренней части бурильной колонны в затрубное пространство. Тем самым создается небольшое изменение давления внутри бурильной колонны, которое регистрируется на поверхности как относительно малое
(2-3,5 атм.) падение давления в напорной линии, и называется «импульсом отрицательного давления».

Наземная система состоит из датчиков и оборудования необходимого для получения сигнала от скважинного прибора, а также распознавания и обработки измеренных данных инклинометрии в скважине. Сигналы
от скважинного модуля, через Датчик Давления в нагнетательной линии, поступают в Системный Интерфейсный Блок, где автоматически извлекаются из кривой давления, фильтруются и передаются на персональный компьютер. Полученный сигнал декодируется в измеренные значения отклонителя, зенита, азимута, температуры и контроля состояния забойного оборудования. Измеренные данные записываются в общую базу данных и выводятся на экран инженера по бурению и Индикаторный Пульт Бурильщика на столе ротора в режиме реального времени. Также полученные данные могут передаваться в геологическую службу заказчику и службу супервайзинга по каналам связи в международном формате VIDS.0.

Система сбора, установленная на буровой и в станции ЗТС, позволяет собирать, обрабатывать и хранить основные технологические параметры: давление и расход в нагнетательной линии, перемещение талевого блока,
вес на крюке. Вывод измеренных и расчетных технологических параметров на монитор инженера по бурению
и на стол буровой в режиме реального времени, позволяет контролировать процесс бурения и проводки скважины
по заданной траектории. Кроме того, система контроля положения инструмента и режима бурения позволяет проводить привязку измеренных данных скважинными модулями (инклинометрия, ДМК, ГК и ИК) к глубине скважины по стволу и абсолютным отметкам в процессе бурения.

Ультра тонкая сборка (Ultra-Slim) – наружный диаметр 89мм

• Разработана, для забурки боковых стволов старого фонда скважин — особенно актуального и развивающегося в последнее время направления.
• Использует специальный передатчик малого диаметра, одновременно являющийся корпусом немагнитного переводника.
• Внутренние соединения немагнитных УБТ — специальная высокопрочная конструкция двхходовых резьб компании «Geolink». Верхнее и нижнее соединения имеют замковую резьбу З–73. Возможно предоставление выходов на замковую резьбу З–86.
• УБТ и переводники изготовлены из бериллиевой меди, что обеспечивает высокую прочность на растяжение
  и скручивание, необходимую при бурении.
• Система достаточно гибка при бурении в коротком радиусе и рассчитана на искривление до 3,3 градус/метра при скольжении и на 1,65 градус/метра при вращении.

Скважинная сборка приборов 89мм

Немагнитный переводник (BeCu) Перепускной переводник для соединения компонентов с резьбой Geolink и компонентов с резьбой заказчика содержит встроенный заплечник, подходящий к втулке ограничителя Geolink диаметром 88,9 мм. Немагнитная УБТ Ультратонкие немагнитные УБТ изготавливаются из берил–лиево-медных сплавов (BeCu). Соединитель и наконечник Соединители сборки приборов Orienteer обеспечивают обмен данными между отдельными сборками и подачу питания, а также стабилизируют прибор внутри немагнитной УБТ. Секция гамма–электроники раздельной сборки Сборка гамма–узла регистрирует данные измерения естественной радиоактивности разбуренной породы, направляет их инклинометру SEA для передачи в режиме реального времени, а также сохраняет информацию в скважинном запоминающем устройстве для последующей визуализации на поверхности. Сборка электропитания гамма–узла В состав сборки электропитания гамма узла входит литий– тионил–лоридная батарейная сборка, которая обеспечи вает питанием гамма–детектор и электронную аппаратуру управления. Считывающий инклинометр Считывающий инклинометр состоит из трехкоординатных инклинометрических датчиков (инклинометров и магнетометров), которые обеспечивают возможности исследования инклинометрии и управления на всем диапазоне наклона от 0 до 180°. Кроме того, инклинометр SEA оборудован электронной аппаратурой, регулирующей работу всего инклинометрического прибора. Сборка источника питания В состав сборки источника питания входит литий–тионил– хлоридная батарейная сборка, которая подает питание на датчики и передатчик. Батарейная сборка рассчитана на рабочую температуру до 150°C. Преобразователь питания Сборка преобразователя APC обеспечивает формирование электрических импульсов на передатчик для трансляции регистрируемых данных посредством гидравлического канала связи. Немагнитный переводник (BeCu) Перепускной переводник для соединения компонентов с резьбой Geolink и компонентов с резьбой заказчика. Ультратонкий передатчик 89 мм Ультратонкий передатчик генерирует последовательность импульсов отрицательного давления, для передачи полученных в скважине данных на поверхность. Передатчик составляет единое целое с корпусом.

Стандартная сборка – наружный диаметр 120 и 171мм

• Использование единого передатчика для Стандартной Системы для немагнитных УБТ внешнего диаметра 120 и 170 мм.
• Использование той же колоны приборов при смене диаметра бурового инструмента и немагнитных УБТ.

Скважинная сборка приборов 120 и 170 мм

Стандартный передатчик Стандартный передатчик генерирует последовательность импульсов отрицательного давления, чтобы передавать полученные в скважине данные на поверхность. Передатчик заключен в корпус специально изготовленного для него немагнитного переводника передатчика. Переводник передатчика Переводники передатчиков изготовлены из бериллиево-медных сплавов (BeCu) следующих размеров внешнего диаметра: 121мм – 241мм Преобразователь питания Сборка преобразователя APC обеспечивает формирование электрических импульсов на передатчик для трансляции регистрируемых данных посредством гидравлического канала связи. Сборка источника питания В состав сборки источника питания входит литий–тионил–хлоридная батарейная сборка, которая подает питание на датчики и передатчик. Батарейная сборка рассчитана на рабочую температуру до 150°C. Считывающий инклинометр Считывающий инклинометр состоит из трехкоординатных инклинометрических датчиков (инклинометров и магнетометров), которые обеспечивают возможности исследования инклино–метрии и управления на всем диапазоне наклона от 0 до 180°. Кроме того, инклинометр SEA оборудован электронной аппаратурой, регулирующей работу всего инклинометрического прибора. Немагнитная УБТ Немагнитные УБТ изготавливаются из бериллиево–медных сплавов (BeCu). Сборка электропитания гамма узла В состав сборки электропитания гамма узла входит литий–тионил–хлоридная батарейная сборка, которая обеспечивает питанием гамма–детектор и электронную аппаратуру управления. Секция гамма электроники раздельной сборки Сборка гамма–узла регистрирует данные измерения естественной радиоактивности разбуренной породы, направляет их инклинометру SEA для передачи в режиме реального времени, а также сохраняет информацию в скважинном запоминающем устройстве для последующей визуализации на поверхности. Соединитель и наконечник Соединители сборки приборов Orienteer обеспечивают обмен данными между отдельными сборками и подачу питания, а также стабилизируют прибор внутри немагнитной УБТ.

Технические характеристики инклинометрических датчиков

ПАРАМЕТР	ДИАПАЗОН	ТОЧНОСТЬ	ПОВТРЯМОСТЬ	РАЗРЕШЕНИЕ	ВРЕМЯ ОБНОВЛЕНИЯ	ТИП ДАННЫХ
Азимут	0 – 360°	± 0,5°	± 0.5°	0.1°	Среднее время полной передачи – 70 – 90 секунд	Обработанные и Сырые
Наклонение	0 – 180°	± 0.05°	± 0.05°	0.1°
Температура	0 – 200°C	± 1.0°	± 1.0°	0.1°	Каждая передача (в каждой сьемке)
Магнитное Поле	0 – 5 T	± 0.075mT	± 0.075mT	0.01mT
Отклонитель Гравитационный	0 – 360°	± 0.5°	± 0.5°	0.1°	Стандарт – 30сек Турбо – 8 сек Эконом – 60 сек	Только обработанные
Отклонитель магнитный	0 – 360°	± 1.0°	± 1.0°	0.1°
Азимут метки (отклонителя)	0 - 360° до 3° наклона	± 1.0°	± 1.0°	0.1°