Navigacija bušotinom

Usmjereno bušenje, praksa usmjeravanja bušotine duž planirane putanje, kritično se oslanja na precizna mjerenja u bušotini. Poznavanje točnog nagiba i azimuta bušotine u bilo kojoj točki ključno je za pogađanje geološke mete, izbjegavanje drugih bušotina i omogućavanje složenih profila bušotina poput horizontala.

Istraživanje u bušotini neizravan je postupak mjerenja koji se oslanja na senzore za otkrivanje prirodnih polja ili inercijskih svojstava. Mjerenja se temelje na tri temeljne reference:

• Zemljino gravitacijsko polje:Koristi se za mjerenje nagiba (kut rupe) i gornje{0}}orijentacije čeone strane alata. Senzori uključuju mehanička njihala, prekidače s plovkom i moderneakcelerometri.
• Zemljino magnetsko polje:Koristi se za mjerenje magnetskog azimuta (smjer u odnosu na magnetski sjever) i magnetske površine alata. Senzori uključuju magnetske kompase imagnetometri(fluxgate magneti). Ključni zahtjev za magnetska istraživanja je upotreba ne-magnetskih obujmica za bušenje za izolaciju senzora od magnetske interferencije čelične bušaće trake.
• Nebeska ili inercijalna referenca:Koristi se zažiroskopska istraživanja, koji su neovisni o magnetskim poljima. Ovi instrumenti moraju biti usmjereni na pravi sjever na površini prije nego što krenu u bušotinu.

Instrumenti za istraživanje moraju izdržati oštro okruženje u bušotini, uključujući visoke pritiske (zahtijevaju jaka tlačna kućišta), povišene temperature (klasifikacije za visoko-temperaturne operacije do 182 stupnja ili više) i značajne mehaničke udare i vibracije tijekom operacija bušenja ili skidanja.

Alati za ankete široko su klasificirani na temelju metoda snimanja i prijenosa podataka:

• Magnetski fotoaparati za jednu i -snimku:Ovi stariji alati koristili su kompas i njihalo za snimanje slike svoje orijentacije na filmu u unaprijed određeno vrijeme. Bili su jednostavni, ali ograničeni i uglavnom su postupno ukinuti.
• Elektronički snimači pojedinačnih i-snimki:Moderne zamjene za filmske kamere. Oni koriste akcelerometre i magnetometre za mjerenje orijentacije i pohranjuju podatke u internu memoriju. Podaci se preuzimaju i obrađuju nakon što se alat izvuče na površinu. Oni nude veću točnost i koriste se za planirana istraživanja.
• Alati za upravljanje (žičani):Ovi alati prenose-podatke u stvarnom vremenu na površinu putem žice (kabel s jednim-vodičem) koji se proteže unutar bušaće cijevi. Omogućuju kontinuirano ažuriranje površine alata, nagiba i azimuta, što je bitno za orijentaciju bušotinskog motora i upravljanje bušotinom.
• Alati za mjerenje tijekom bušenja (MWD) (bežični):Ovo su najnapredniji i najrašireniji sustavi za usmjereno bušenje. Senzori u bušotini prenose podatke na površinu u stvarnom-vremenu bez žice, obično pomoćumud pulse telemetrija(pozitivni ili negativni impulsi tlaka u bušaćoj tekućini). To omogućuje upravljanje i istraživanje bez prekidanja operacija bušenja.
• Alati za žiroskopsko istraživanje:Ovi instrumenti koriste žiroskop za određivanje orijentacije, što ih čini imunima na magnetske smetnje. Neophodni su za mjerenje u bušotini obloženoj kućištem, unutar skupina bušotina gdje je velika magnetska interferencija od susjednih zaštitnih cijevi, ili za usmjeravanje bočnih kanala iz postojeće zaštitne cijevi.

U članku se daje detaljan pregled nekoliko uobičajenih tipova alata, koji se mogu sažeti kako slijedi.

1. Elektronički više-shot (npr. ESS - elektronički sustav ankete)

ESS je samostalni-uređaj za snimanje visoke{0}}preciznosti.

• Načelo:Koristi tro-aksijalne akcelerometre i magnetometre za očitavanje gravitacije i magnetskih polja. Napaja se baterijama i pohranjuje podatke ankete u internu memoriju.
• Funkcija:Radi u ne-magnetskim prstenovima bušilice, mjeri nagib, azimut i lice alata u programiranim intervalima. Nakon preuzimanja, podaci se preuzimaju i obrađuju putem površinskih računala.
• Prednosti:Visoka točnost, pogodna za kritična istraživanja, uključujući-u velikim kutovima i vodoravne bušotine. Uključuje značajke softvera za analizu magnetskog polja i kontrolu kvalitete.

2. Alat za upravljanje žičanom linijom (npr. SST - alat za ispitivanje upravljanja)

SST pruža-podatke u stvarnom vremenu tijekom bušenja, omogućujući trenutno donošenje odluka o upravljanju.

• Načelo:Koristi senzore u bušotini (akcelerometre/magnetometre) u tlačnoj bačvi. Snaga i podaci prenose se preko jednog-žičanog vodiča koji se proteže unutar bušaće cijevi i povezuje se preko-bočnog ulaza.
• Funkcija:Kontinuirano prenosi površinu alata, nagib i azimut na površinu. Podaci se prikazuju na površinskom računalu i očitanju bušilice, omogućujući bušilici da točno usmjeri motor savijenog kućišta.
• Prednosti:Podaci-u stvarnom vremenu, visoka točnost i mogućnost trenutnog praćenja stanja u bušotini. Bio je to radni konj za usmjereno bušenje prije širokog usvajanja MWD-a.

3. Bežični MWD sustav (npr. DWD - usmjereni tijekom bušenja)

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

Načelo:Senzori u bušotini (MEP sonda) mjere orijentaciju. Ovi se podaci kodiraju i šalju u sklop pulsera, koji stvara impulse tlaka u tekućini za bušenje koja cirkulira unutar bušaće cijevi.

• Metode prijenosa:

1. Pozitivan puls:Ventil trenutno ograničava protok isplake, stvarajući pozitivan skok tlaka koji se detektira na površini.
2. Negativan puls:Ventil trenutno ispušta malu količinu isplake iz unutrašnjosti bušaće cijevi u prsten, stvarajući negativan pad tlaka.
3. Kontinuirani val:Rotirajući ventil stvara kontinuirani niz tlačnih valova; fazni pomaci u valu predstavljaju kodirane podatke.

• Komponente sustava:

1. Niz bušotina:MEP sonda (senzori), sklop pulsera, turbinski alternator (napajan protokom isplake) i ne-magnetske obujmice bušilice.
2. Površinski:Pretvarač tlaka (montiran na vertikalnu cijev), površinsko računalo (MPSR) za dekodiranje i obradu signala, očitavanje bušača (DDU) i pisač.
3. Prednosti:Nije potrebna žica, čime se značajno štedi vrijeme postavljanja. Pruža-podatke u stvarnom vremenu za geoupravljanje i vrlo je pouzdan u -visokokutnim i horizontalnim bušotinama. Točnost je visoka i dobro-definirana za nagib, azimut i površinu alata.

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

• Zaosnovne ankete nakon-poslovau pojedinačnim jažicama bez magnetskih smetnji,elektronički snimači-snimkinude visoku točnost uz relativno nižu cijenu.
• Zaupravljanje-u stvarnom vremenutijekom bušenja, posebno u složenim bušotinama ili s platformi na moru,MWD sustavisu primarni izbor, balansirajući učinkovitost, gustoću podataka i pouzdanost.
• Prilikom rada umagnetska okruženja(zatvorena bušotina, mali razmak bušotina),žiroskopski alatineophodni su za dobivanje točnih podataka o azimutu.
• Dok su starije tehnologije poput filmskih kamera i alata za upravljanje žičanim pogonom uvelike zamijenjene, one su postavile temelje za sofisticirane elektroničke i telemetrijske sustave koji omogućuju moderno precizno usmjereno bušenje.

Za detaljnije informacije, slobodno se obratite Vigor timu za detaljnije informacije o proizvodu.