Телеметрические MWD системы Drill-Tek Twin

Drilltek EM Systems

Описание

Компания Drill-Tek предлагает новую MWD-технологию, в которой одновременно используются два канала (электромагнитный и гидравлический) для получения информации из скважины, при этом, от оператора не требуется специально отключать (переключать) один или другой канал. Система также позволяет оператору запускать работу электромагнитного и гидравлического канала раздельно. 
Данное техническое решение является энергоэффективным, обеспечивая невероятную продолжительность непрерывной работы батарей при одновременной работе двух каналов в течение 400 часов в режиме на низкой мощности или 200 часов в режиме работы на высокой мощности. Система проверена на практике и подтвердила свою эффективность и надежность. Эта система легко соединяется с тензорным MWD.

Как работает система Drill-Tek Twin EM

  • Работа системы основана на применении электромагнитных волн, используемых для передачи данных бурения в скважину.
  • Система кодирует скважинные MWD/LWD данные и преобразовывает их в низкочастотные электромагнитные волны.
  • Сигнал передается от инструмента через бурильную трубу и пласт и фиксируется на поверхности как потенциал низкого напряжения между устьем скважины и выносным электродом (антеннами).
  • Волны декодируются приемником, находящимся на поверхности, и информация отображается на дисплее бурильщика.
  • Система может работать в средах, когда гидроимпульс бурового раствора может быть неоптимальный или даже невозможный, например, при недостаточно сбалансированном бурении:
    • Бурение воздухом и пеной
    • Бурение с высокой концентрацией потерянного циркуляционного материала в буровом растворе
    • Быстрое горизонтальное бурение
    • Бурение на сланцевый газ / нефть.

Телеметрическая двухканальная (EM/MP) MWD система Twin™ 

EM трансмиттер (передатчик) для тензорных MWD систем.

Телеметрическая двухканальная (EM/MP) MWD система Twin™ это:

  • Реальная работа MWD-системы Twin™ по одновременной отправке из скважины информации по электромагнитному и гидравлическому каналам.
  • Программное обеспечение установленное на уже имеющихся на буровой площадке компьютере и мониторе (дисплее).
  • Непревзойденный срок работоспособности батареи.
  • Отсутствие необходимости в проведении каких-либо изменений в уже существующих системах MWD.
  • Отсутствие влияния флюида, устойчивость к химреагентам для ликвидации поглащений.
  • Произвольно выбираемая оператором частота (от 2 Гц до 10 Гц).
  • Два режима мощности работы: экономичный и высокая мощность.
  • Контроль закачки жидкости.
  • Продление срока службы батарей за счёт постоянной литологической компенсации.
  • Невысокие требования к уровню шумов.
  • Использование беспроводных технологий для устранения шумов, вызываемых буровой установкой.
  • Различные варианты подключения к системе буровой установки.
  • Передовые технологии.
  • Малошумная электроника.
  • Система активного шумоподавления.
  • Самая высокая скорость передачи данных и обработки информации среди систем, представленных на рынке.
  • Самая энгергоэффективная система.
  • Работа 165c с реверсивным отключением.

Совместимость

  • Разработана и протестирована для совместимости с Qbus и XXbus.
  • Никакие доработки и модификации для подключения к стандартному оборудованию не требуется.
  • Для ремонта и технического обслуживания используются стандартные запчасти MWD-систем.

Характеристики системы

Общие

Режим передачи

Незатухающая волна

Извлекаемость

Полностью извлекается на канате

Рабочая глубина (без усилителя)

10000 футов (3000 м)

Максимальная глубина - более 12000 футов (3600 м)

Скорость передачи данных

10 бит/с

Рабочая продолжительность импульса

0,2 - 0,6 с

Батарея

2 стандартные литиевые батареи

Обычное время работы батареи

не менее 150 часов для каждой батареи

Максимальная выходная мощность

20 Вт

Возможные наружные диаметры переходников

8”, 61/2”, 43/4”, 31/2”

Программирование оборудования

Полностью программируется на поверхности земли

Управление насосом:

Электромагнитная мощность и частота программируются в стволе скважины

В скважине

Рабочая температура

165 C (329 F)

Максимальное давление

20000 psi (137,9 MPa)

Удар

1000 G

Вибрация

30 - 500 Гц 20 G по всем осям

На поверхности

Рабочая температура

от -23 С до +52 C (от -9F до 126F)

Температура хранения и сберегания

от -40 tС до +52C (от -40F до 126F)

 

Характеристики датчика направления *

ПараметрыТочностьВоспроизводимостьРазрешение

Азимут (градусы)

+/- 0,5+/- 0,50,1

Зенитный угол (градусы)

+/- 0,05+/- 0,050,1

Рабочая температура (°C)

+/- 2,0+/- 1,00,1

Локальное магнитное поле (Полное магнитное поле, microTeslas)

+/- 0,1 mT+/- 0,1 mT0,05mT

Позиция гравитации - передняя часть устройства (положение отклонителя в верхней части наклонной скважины, градусы)

+/- 0,5+/- 0,50,1

Магнитная позиция - передняя часть устройства (магнитометрическое положение отклонителя, градусы)

+/- 1,0+/- 1,00,1

Азимутальное положение - передняя часть устройства (магнитометрическое положение отклонителя, относительно координатной сетки или истинного Севера, градусы)

+/- 1,0+/- 1,00,1

Разрешающая способность передачи:

по выбору

Номинальная скорость передачи данных:

0,625 бит/с

 

EM Systems Drilltek

 

 

Электромагнитный передатчик и переходник

EM-передатчик - это устройство, которое передаёт данные одновременно с данными от стандартного импульсного двигателя постоянного тока  для их дополнительной защиты. Данный передатчик работает быстрее и на большей глубине по сравнению с любой сопоставимой системой. Высокоэффективная электроника делает это генерируя почти нулевые шумы, что выражается в очень низком энергопотреблении. Переходник обеспечивает электрическую изоляцию между ЕМ-передатчиком и бурильной колонной с использованием очень прочного керамического изолятора.

Вибромонитор Vibmon

Вибромонитор отслеживает по трём осям удары и вибрацию в стволе скважины.

Телеметрия в режиме реального времени и индикация вибрации и ударов в стволе скважины позволяет бурильщикам избегать потерь дорогостоящего скваженного инструмента и оптимизировать механическую скорость проходки (бурения). Получаемая в стволе скважины при бурении информация записывается и используется на поверхности для последующего анализа и составления диаграмм.

Модуль интерфейса направления (DIM)

Данный DIM-модуль предоставляет собой гибкое интеллектуальное решение для сбора, форматирования и передачи скважинных данных на поверхность. DIM-модуль спущенный в скважину обеспечивает пульсовую телеметрию, совместимую со стандартными системами Tensor.

Модуль датчика направления

Датчик направления, разработан в соответствии со стандартами и спецификациями API. Он включает в себя известные в отрасли акселерометры и магнитометры JAE, включая модуль цифровой головки. Модуль датчика направления выполнен по принципу «подключи и работай». Имеется функция коррекции температуры с использованием самых надежных компонентов, применяемых в авиации.

Генератор Импульсов и привод постоянного тока Pulser

Генератор импульсов и привод постоянного тока Pulser - это надежное, проверенное на практике устройство с высокоэффективным и надежным бесщёточным двигателем постоянного тока.

Интеллектуальная электроника оптимизирует скорость телеметрии и управляет энергопотреблением с помощью переключателя потока акселерометра.

Привод двигателя постоянного тока обеспечивает значительную экономию потребления энергии батареи и более длительное время наработки на отказ, чем сопоставимые блоки на основе соленоидов. В то же время устройство просто в обслуживании.

Аксессуары и принадлежности

Компания Drill-Tek производит полный ассортимент аксессуаров для MWD и направленного бурения, включая все необходимое для проведения исследований MWD. Производственный центр производит все необходимое: от наконечников пик, петель, промежуточных соединительных деталей и т. д. Мы также поставляем более крупные аксессуары, включая ящики для хранения и переноски комплектов оборудования, стойки для инструментов и экраны для труб.

Опции

Датчик Гамма-излучения

Соответствующий промышленному стандарту,  прибор Gamma Ray работающий на основе высоко надежного сцинтилляционного счетчика и фотоумножителя. Получаемые с его помощью данные могут быть использованы в корреляции по глубине и в геонавигации, где радиоактивный уран сопутствует  с богатыми газом сланцами. 

Зонд каротажа сопротивлений

Одно- и многочастотные каротажа при бурении приборы (LWD) доступны в широком диапазоне размеров, включая и узкие диаметры. Эти проверенные в полевых условиях приборы предоставляют достоверные данные о насыщенности пласта на нескольких глубинах исследования. Качественный каротаж используется нефтяными компаниями во всем мире. Данные также могут быть использованы для геонавигации.

 

Преимущества двухканальной системы Drill-Tek Twin EM System:

- Повышенная общая надежность благодаря применению комбинированной системы буровых импульсов и электромагнитной телеметрии.

- Возможность выскальзывать из башмака обсадной колонны.

- Бурение в скважине с колонной с прерывистым флюидом.

- Бурение в высокорезистивных пластах.

- Более быстрая скорость обновления точек данных MWD / LWD.

- Нет необходимости переключения между системами, если одна система сталкивается с проблемами.

- Может работать как автономная EM-система, если этого требует операционная среда.

 

Преимущества использования двухканальной системы of Drill-Tek Twin EM System:

- производительность в 2 раза выше, чем у старых EM-систем, работающих на той же несущей частоте, обеспечивая более быстрые обновления.

- потребляемая мощность 20 Вт, эквивалентная мощности конкурента 60 Вт, что  оптимизирует длину батареи без ущерба для эффективности работы.

- Скорость передачи данных до 10 бит/с. 10-кратный стандартный импульс буровой жидкости.

- Полностью извлекаемый.

- Регулируемая несущая частота 2 Гц - 10 Гц регулируемая несущая частота.

- Передача 4 )четырёх) глобальных параметров: гамма (включая сфокусированный), Toolface, три общих переменных, включая удар, вибрацию и удельное сопротивление.

- Обновления с 15-секундными интервалами по сравнению с 120-секундным для грязевого импульса.

- Режим постоянного тока обеспечивает автоматическую литологическую компенсацию.

- Энергоэффективный режим для передачи сигнала через пласт (пример: пласт 10 Ом).

- Стандартный режим питания (120 часов / батарея).

- Режим энергосбережения (240 часов / батарея).

- на 75% меньше энергии, чем в других системах.

- Сверхмалошумящий приемник.

- Способен обнаруживать низкий / слабый сигнал при амплитуде 20 нВ, что означает возможность работать на больших глубинах (TVD более 2500 м и MD более 4000 м).

- Модель передачи непрерывной волны (AC).

 

Решение проблем с электропитанием

Ранее имевшиеся логистические проблемы, связанные с использованием литиевых элементов и, как следствие,  с отсутствием электропитания системы, в данной системе решены.

EM-система Drill-Tek Twin является более энергоэффективной, чем любая из предыдущих EM-систем, с эксплуатационными расходами, аналогичными стандартным системам, работающим с импульсами бурового раствора, что означает, что система может быть экономически выгодно использоваться в любой точке мира.

Batteries