Medición durante la perforación (MWD )

Aunque se toman muchas mediciones durante la perforación, el término MWD se refiere a las medidas tomadas el fondo del pozo con un dispositivo electromecánico situado en el conjunto de fondo ( BHA) .

visión de conjunto

Métodos de telemetría tuvieron dificultades para hacer frente a los grandes volúmenes de datos de fondo de pozo , por lo que la definición de MWD se amplió para incluir los datos que se han almacenado en la memoria de la herramienta y se recuperaron cuando la herramienta se devolvió a la superficie. Todos los sistemas MWD suelen tener tres subcomponentes principales :

El sistema de alimentaciónsistema de telemetríasensor direccionalLos sistemas de energía

Los sistemas de energía en MWD generalmente se pueden clasificar como uno de dos tipos: de baterías o de turbina. Ambos tipos de sistemas de energía tienen ventajas y desventajas inherentes . En muchos sistemas de MWD , una combinación de estos dos tipos de sistemas de energía se utiliza para proporcionar energía a la herramienta MWD por lo que no se interrumpe la alimentación durante condiciones de flujo de fluido de perforación intermitentes . Las baterías pueden proporcionar esta energía independiente de la circulación del fluido de perforación , y que son necesarios para que se produzca el registro durante el disparo en o fuera del agujero .

sistemas de batería

Baterías de cloruro de litio - tionilo se utilizan comúnmente en los sistemas MWD debido a su excelente combinación de densidad de alta energía y un rendimiento superior a las temperaturas de servicio de MWD . Proporcionan una fuente de voltaje estable hasta muy cerca del final de su vida útil , y que no requieren electrónica compleja para acondicionar el abastecimiento . Estas baterías , sin embargo, han limitado la producción de energía instantánea , y pueden no ser adecuadas para aplicaciones que requieren un alto consumo de corriente . Aunque estas baterías son seguros a temperaturas más bajas , si calienta por encima de 180 ° C , que puede someterse a una reacción acelerada violenta y explotan con fuerza significativa . Como resultado, existen restricciones en el envío de baterías de cloruro de litio - tionilo en aviones de pasajeros. A pesar de que estas baterías son muy eficientes durante su vida útil , no son recargables , y su disposición está sujeta a estrictas regulaciones ambientales.

sistemas de turbina

La segunda fuente de generación de energía abundante , potencia de la turbina , utiliza el flujo del fluido de perforación de la plataforma . Fuerza de rotación se transmite por un rotor de turbina a un alternador a través de un eje común , la generación de una corriente alterna de tres fases ( CA ) de frecuencia variable . Los circuitos electrónicos rectifica la corriente alterna en corriente continua utilizable ( DC) . Rotores de turbina de este equipo deben aceptar una amplia gama de velocidades de flujo para acomodar todas las posibles condiciones de barro de bombeo. Del mismo modo , los rotores deben ser capaces de tolerar los residuos considerables y el material de pérdida de circulación ( LCM ) arrastrado en el fluido de perforación .

sistemas de telemetría

Telemetría de pulso de lodo es el método estándar de MWD comercial y la tala durante la perforación ( LWD ) sistemas . Sistemas acústicos que transmiten hasta la tubería de perforación sufren una atenuación de aproximadamente 150 dB por 1,000 m de fluido de perforación . [ 1 ] Varios intentos se han hecho para construir la columna de perforación especial con un cableado integral . Aunque ofrece excepcionalmente altas velocidades de datos , el método de telemetría cableado integral requiere:

Caro tubería de perforación especialmanejo especialCientos de conexiones eléctricas que todos deben seguir siendo fiable en condiciones adversasLa explosión de las mediciones de fondo de pozo ha estimulado un nuevo trabajo en esta área , [ 2] y las tasas de datos superiores a 2.000.000 bits / segundo se han demostrado .

Transmisión electromagnética de baja frecuencia está en uso comercial limitado en los sistemas MWD y LWD . A veces se usa cuando se utiliza aire o espuma como fluido de perforación. La profundidad de la que telemetría electromagnética puede transmitirse es limitada por la conductividad y el grosor de las formaciones suprayacentes . Los repetidores o amplificadores de señal situados en la columna de perforación se extienden la profundidad de la que los sistemas electromagnéticos pueden transmitir de forma fiable.

Tres sistemas de telemetría de pulso de lodo están disponibles: - pulso positivo , pulsos negativos, y los sistemas de onda continua. Estos sistemas se denominan según las maneras en que sus impulsos se propagan en el volumen de lodo . Sistemas Negativo - pulso crear un impulso de presión más baja que la del volumen de lodo ventilando una pequeña cantidad de la sarta de perforación a alta presión de lodo de la columna de perforación a la corona circular . Sistemas Positivo pulsos crean una restricción de flujo momentáneo ( mayor presión que el volumen del lodo de perforación ) en el tubo de perforación . Sistemas de onda continua crean una frecuencia portadora que se transmite a través del barro , y que codifican los datos utilizando los desplazamientos de fase de la portadora . Muchos de los sistemas de codificación de datos diferentes se utilizan , que a menudo están diseñados para optimizar la vida y la fiabilidad del generador de impulsos , ya que debe sobrevivir al contacto directo con el flujo de lodo de alta presión abrasiva .

Detección de telemetría - señal se lleva a cabo por uno o más transductores situados en el tubo vertical de equipo de perforación. Los datos se extraen de las señales de los equipos informáticos superficie alojados ya sea en una unidad de deslizamiento o en el piso de perforación . El éxito de decodificación de datos es altamente dependiente de la relación señal -ruido .

Existe una estrecha correlación entre el tamaño de la señal y la velocidad de datos de telemetría ; cuanto mayor sea la velocidad de datos , el más pequeño es el tamaño de pulso se vuelve . La mayoría de los sistemas modernos tienen la capacidad de reprogramar los parámetros de telemetría de la herramienta y ralentizar la velocidad de transmisión de datos sin tropezar fuera del agujero ; Sin embargo , la desaceleración de la tasa de datos afecta negativamente a la densidad de datos de registro .

el ruido de la señal

Las fuentes más notables de ruido de la señal son las bombas de lodo , que a menudo crean un ruido relativamente alta frecuencia. Interferencia entre frecuencias de bombeo lleva a los armónicos , pero estos ruidos de fondo se puede filtrar con técnicas analógicas. Sensores de velocidad de la bomba puede ser un método muy eficaz de identificación y eliminación de ruido de la bomba de la señal de telemetría prima. Ruido de baja frecuencia en el volumen de lodo es a menudo generado por motores de perforación . Bueno profundidad y el tipo de barro también afectan a la amplitud de la señal recibida y la anchura . En general, los lodos base aceite ( OBM ) y lodos de pseudo- base de aceite son más compresible que los lodos a base de agua ; por lo tanto , dan lugar a las mayores pérdidas de señal. Sin embargo , las señales que se han recuperado sin problemas significativos de profundidades de casi 9.144 m (30.000 pies) de fluidos compresibles .

sensores direccionales

El estado de la técnica en la tecnología direccional - sensor es una matriz de tres magnetómetros de saturación ortogonales y tres acelerómetros . Aunque en circunstancias normales , los sensores direccionales estándar proporcionan encuestas aceptables , cualquier aplicación en la que existe incertidumbre en la posición de fondo de pozo puede ser problemático . Las tendencias recientes para perforar pozos más largos y más complejos centraron la atención en la necesidad de un modelo de error estándar .

Los trabajos realizados por el Comité Directivo de la Industria del pozo Precisión ( ISCWA ) tenía como objetivo proporcionar un método estándar para cuantificar las incertidumbres posicionales con los niveles de confianza asociados . Las principales fuentes de error se clasifican :

errores en los sensoresLas interferencias magnéticas desde el BHAdesalineación ToolCampo magnético incertidumbre

Junto con las incertidumbres en la profundidad medida , las incertidumbres de la encuesta de fondo de pozo son un contribuyente a errores en la profundidad absoluta . Tenga en cuenta que todos los métodos de corrección de azimut en tiempo real requieren datos en bruto a ser transmitida a la superficie , lo que impone carga en el canal de telemetría .

El desarrollo del giroscopio ( giroscopio ) - navegado MWD ofrece ventajas significativas sobre los sensores de navegación existentes. Además de una mayor precisión , giroscopios no son susceptibles a la interferencia de campos magnéticos . Tecnología de giroscopio actual se centra en la incorporación de robustez mecánica , lo que minimiza el diámetro externo, y la superación de sensibilidad a la temperatura . La principal aplicación de la tecnología está en el ahorro del tiempo de equipo utilizado por los giroscopios de telefonía fija cuando la ejecución de patadas de salida de las zonas afectadas por la interferencia magnética.

Entorno de funcionamiento de la herramienta y la fiabilidad de la herramienta

Sistemas MWD se utilizan en los entornos operativos más duros . Condiciones evidentes, tales como alta presión y temperatura son muy familiares a los ingenieros y diseñadores. La industria de la telefonía fija tiene una larga historia de superar con éxito estas condiciones .

temperatura

La mayoría de las herramientas MWD pueden operar continuamente a temperaturas de hasta 150 ° C , con algunos sensores disponibles con potencias de hasta 175 ° C. Temperaturas MWD - herramienta puede ser 20 ° C más baja que las temperaturas de formación medidos por los registros por cable , debido al efecto de enfriamiento de la circulación del fango , por lo que las temperaturas más altas encontradas por las herramientas MWD son los medidos mientras se ejecuta en un agujero en el que el volumen del fluido de perforación no se ha distribuido durante un período prolongado . En tales casos , es aconsejable para romper la circulación periódicamente mientras se ejecuta en el agujero . El uso de un frasco Dewar para proteger los sensores y la electrónica de las altas temperaturas es común en telefonía fija , donde los tiempos de exposición de fondo de pozo son generalmente cortos , pero usando matraces para protección de la temperatura no es práctico en MWD debido a los largos tiempos de exposición a altas temperaturas que debe ser soportada .

presión

La presión de fondo de pozo no es tanto un problema de temperatura para los sistemas MWD . La mayoría de las herramientas están diseñadas para soportar hasta 20.000 psi , con herramientas especializadas valoradas a 25.000 psi. La combinación de la presión hidrostática y la contrapresión del sistema rara vez se acerca a este límite.

El fondo del pozo de choque y la vibración

Actuales sistemas MWD de fondo de pozo de choque y vibración con sus retos más graves. Contrariamente a lo esperado , las primeras pruebas utilizando sistemas de fondo de pozo instrumentados mostraron que las magnitudes de laterales ( de lado a lado) choques son dramáticamente mayor que los choques axiales durante la perforación normal. Herramientas MWD módem suelen estar diseñados para resistir a los choques de aproximadamente 500 g de 0,5 m por encima de una vida de 100.000 ciclos. Choque de torsión , producido por palo / deslizamiento aceleraciones de torsión , también puede ser importante. Si se somete a repetidas stick / deslizamiento , las herramientas se puede esperar a fallar.

Estadísticas de confiabilidad Herramienta

Los primeros trabajos realizado para estandarizar la medición y reporte de estadísticas de fiabilidad de la herramienta MWD- se centró en la definición de un fracaso y dividiendo el número total de horas que circulan con éxito por el número total de fallos . Este trabajo dio lugar a una serie de tiempo medio entre fallos (MTBF ) . Si los datos se acumularon durante un periodo estadísticamente significativa (por lo general 2.000 horas ) , las tendencias de la insuficiencia de análisis significativos podrían derivarse . Como herramientas de fondo de pozo se hizo más compleja, sin embargo , la Asociación Internacional de Contratistas de Perforación (IADC ) publicó recomendaciones sobre la adquisición y el cálculo de las estadísticas de MTBF .

Measurement While Drilling (MWD ) , también conocido como registro de durante la perforación ( LWD) , es una medida tomada del pozo ( agujero ) de inclinación respecto a la vertical , y también la dirección magnética de norte . El uso de la trigonometría básica , un gráfico tridimensional de la trayectoria del pozo puede ser producido .

Esencialmente , un Operador de MWD mide la trayectoria de la herida , ya que se perfora ( por ejemplo , actualizaciones de datos llegan y se procesan cada pocos segundos o más rápido ) . Esta información se utiliza entonces para perforar en una dirección de pre - planificado en la formación que contiene el aceite , gas, agua o condensado . Mediciones adicionales también se pueden tomar de las emisiones de rayos gamma naturales de la roca ; esto ayuda en términos generales para determinar qué tipo de formación de roca se perfora , que a su vez ayuda a confirmar la localización en tiempo real de la boca del pozo en relación con la presencia de diferentes tipos de formaciones conocidas ( por comparación con los datos sísmicos existentes ) .

Densidad y porosidad, se tienen presiones de fluido de rock y otras mediciones , algunos utilizando fuentes radiactivas , algunos usando el sonido , algunos utilizando la electricidad, etc ; esto, entonces se puede utilizar para calcular la forma libre de aceite y otros líquidos pueden fluir a través de la formación , así como el volumen de hidrocarburos presentes en la roca y , con otros datos , el valor de todo el depósito y las reservas del yacimiento .

Una herramienta de fondo MWD es también " -up alineado " con el conjunto de perforación del fondo del pozo , permitiendo que el pozo a ser dirigido en una dirección elegida en el espacio 3D conocida como la perforación direccional . Perforadores direccionales confían en recibir datos precisos y de calidad probada del ingeniero MWD para permitirles mantener el pozo en forma segura en la trayectoria prevista .

Mediciones topográficas direccionales están presentes tres acelerómetros montados ortogonalmente para medir la inclinación, y tres montados ortogonalmente magnetómetros que miden la dirección ( azimut ) . Herramientas giroscópicos se pueden usar para medir Azimuth donde la encuesta se mide en un lugar con influencias magnéticas externas perturbadoras , " caja " dentro de , por ejemplo, donde el agujero se alinea con los tubulares de acero (tubos) . Estos sensores , así como sensores adicionales para medir la densidad de las rocas de formación , porosidad , presión u otros datos, se conectan , tanto física como digitalmente , a una unidad lógica que convierte la información en dígitos binarios que se transmiten luego a la superficie el uso de " pulso de lodo telemetría " (MPT , un sistema de transmisión de codificación binaria se utiliza con líquidos , como por ejemplo , combinatoria , codificación Manchester, de fase partida , entre otros).

Esto se hace mediante el uso de una unidad de fondo de pozo " generador de impulsos ", que varía el fluido de perforación ( lodo ) de presión dentro de la sarta de perforación de acuerdo con la MPT elegido : estas fluctuaciones de presión se descodifican y se visualizan en los ordenadores del sistema superficie como formas de onda ; salidas de tensión de los sensores ( datos brutos ); mediciones específicas de la gravedad o direcciones de norte magnético, o en otras formas , como las ondas de sonido, formas de onda nucleares , etc

Transductores de superficie ( lodo ) de presión miden estas fluctuaciones de presión (impulsos) y pasan una señal de tensión analógica a la superficie computadoras que digitaliza la señal. Frecuencias perturbadoras son filtrados y la señal se decodifica de nuevo en su forma original de datos . Por ejemplo, una fluctuación de presión de 20 psi (o menos ) puede ser " elegido " de una presión total del sistema de lodo de 3500 psi o más.

Energía eléctrica y mecánica de fondo de pozo es proporcionado por los sistemas de turbina de fondo de pozo , que utilizan la energía del flujo de " lodo " , o unidades de batería ( de litio ) , o una combinación de ambos .

Contenido [ ocultar ]1 Tipos de información transmitida1.1 Información DireccionalInformación 1.2 mecánica de perforación1.3 propiedades de las formaciones2 métodos de transmisión de datos2.1 telemetría Mud - pulso2.2 telemetría electromagnética ( herramienta EM )2,3 tubería de perforación con conexión de cable3 herramientas recuperables

3.1 Limitaciones4 Referencias5 Véase tambiénLos tipos de información transmitida [ editar]Información direccional [ editar]Herramientas MWD son generalmente capaces de tomar las encuestas de dirección en tiempo real. La herramienta utiliza acelerómetros y magnetómetros para medir la inclinación y el acimut del pozo de sondeo en esa ubicación , y que a continuación, transmitir esa información a la superficie . Con una serie de encuestas ; , se puede calcular la ubicación del pozo mediciones de la inclinación , acimut, y cara de la herramienta , a intervalos apropiados ( en cualquier lugar de cada 30 pies ( es decir , 10 millones ) a cada 500 pies) .

Por sí misma, esta información permite a los operadores para probar que su bienestar no cruza hacia áreas que no se encuentren autorizados para perforar . Sin embargo , debido al coste de los sistemas de MWD , que no se utilizan generalmente en pozos destinados a ser vertical . En cambio, los pozos son encuestados después de la perforación a través del uso de herramientas multi-shot topografía bajado en la sarta de perforación en línea de acero o cable.

El uso principal de los levantamientos en tiempo real está en la perforación direccional . Para el perforador direccional para dirigir el pozo hacia una zona objetivo , debe saber que el bien va , y cuáles son los efectos de sus esfuerzos de la dirección son .

Herramientas MWD también suelen proporcionar mediciones toolface para ayudar en la perforación direccional utilizando motores de lodo del fondo del pozo con subs dobladas o alojamientos dobladas. Para obtener más información sobre el uso de mediciones toolface , consulte la perforación direccional .

Información mecánica de perforación [ editar]Herramientas MWD también pueden proporcionar información sobre las condiciones de la broca. Esto puede incluir :

Velocidad de rotación de la sarta de perforaciónSuavidad de que la rotaciónTipo y gravedad de cualquier vibración de fondo de pozotemperatura de fondo de pozoTorque y peso sobre la barrena , medidos cerca de la brocaVolumen de flujo de lodo

Motor de barro y MWDEl uso de esta información puede permitir que el operador para perforar el pozo de manera más eficiente , y para asegurar que la herramienta MWD y cualquier otra herramienta de fondo de pozo , como un motor de lodo , los sistemas rotativos direccionales , y las herramientas LWD , se operan dentro de sus especificaciones técnicas para prevenir fallo de la herramienta . Esta información también es valiosa para los geólogos responsables de la información y de la formación que se está taladrando.

Propiedades de las formaciones [ editar]Muchas herramientas MWD , ya sea por cuenta propia , o en conjunto con las herramientas LWD separados, pueden tomar mediciones de propiedades de la formación . En la superficie , estas mediciones se ensamblan en un registro , similar a la obtenida por la tala de telefonía fija .

Herramientas LWD son capaces de medir un conjunto de características geológicas , incluyendo la densidad , porosidad , resistividad, acústico - pinza , la inclinación de la broca ( NBI ) , la resonancia magnética y la presión de la formación .

La herramienta MWD permite estas medidas que han de adoptarse y evaluarse mientras el pozo se está perforando . Esto hace que sea posible llevar a cabo geonavegación , o la perforación direccional en base a propiedades de formación medidos , en lugar de simplemente perforar a través de un objetivo preestablecido .

La mayoría de las herramientas MWD contienen un sensor de rayos gamma interno para medir los valores de rayos gamma naturales . Esto se debe a que estos sensores son compactos , de bajo costo , confiable, y pueden tomar medidas a través de los collares de perforación sin modificar. Otras mediciones a menudo requieren herramientas LWD separados , que se comunican con las herramientas MWD de fondo de pozo a través de cables internos .

Medición durante la perforación puede ser rentable en los pozos de exploración , particularmente en las áreas del Golfo de México , donde se perforan pozos en áreas de sal diapirs . El registro de resistividad detectará penetración en la sal, y la detección precoz evita daños sal al lodo de perforación bentonita.

Métodos de transmisión de datos [ editar]Telemetría de pulso de lodo [ editar]Este es el método más común de transmisión de datos utilizado por las herramientas MWD . El fondo del pozo , una válvula es accionada para restringir el flujo del lodo de perforación ( lodo ) de acuerdo con la información digital a transmitir. Esto crea las fluctuaciones de presión que representan la información . Las fluctuaciones de presión se propagan dentro del fluido de perforación hacia la superficie, donde son recibidos de sensores de presión . En la superficie , las señales de presión recibidas se procesan por las computadoras para reconstruir la información . La tecnología está disponible en tres variedades: pulso positivo , pulsos negativos, y de onda continua.

Impulso positivoHerramientas Positivo - pulso brevemente cerrar y abrir la válvula para restringir el flujo de lodo dentro de la tubería de perforación . Esto produce un aumento en la presión que puede ser visto en la superficie . Códigos de líneas se utilizan para representar la información digital en forma de impulsos .

Diagrama que muestra el MWDpulso negativoHerramientas pulso negativo brevemente abrir y cerrar la válvula para liberar el lodo desde el interior de la columna de perforación a la corona circular . Esto produce una disminución de la presión que puede ser visto en la superficie . Códigos de líneas se utilizan para representar la información digital en forma de impulsos .onda continuaHerramientas de onda continua se cierran gradualmente y abra la válvula para generar fluctuaciones de presión sinusoidales dentro del fluido de perforación . Cualquier esquema de modulación digital con una fase continua se puede utilizar para imponer la información sobre una señal portadora . El esquema de modulación más ampliamente utilizada es la modulación de fase continua .Cuando se utiliza la perforación bajo balance , barro telemetría de pulso puede quedar inutilizable. Esto es generalmente porque , con el fin de reducir la densidad equivalente del lodo de perforación , un gas compresible se inyecta en el barro . Esto provoca la atenuación de señal alta que reduce drásticamente la capacidad del lodo para transmitir datos de impulsos . En este caso , es necesario utilizar métodos diferentes de barro de telemetría de pulsos , tales como ondas electromagnéticas que se propagan a través de la formación o con cable de telemetría tubería de perforación .

Tecnología de telemetría de pulso de lodo actual ofrece un ancho de banda de hasta 40 bit / s [ 1 ] La velocidad de datos cae al aumentar la longitud del pozo y es típicamente tan bajo como 1,5 bit / s [ 2 ] - . . 3.0 bit / s [ 1 ] (bits por segundo) a una profundidad de 35.000 pies - 40.000 pies ( 10.668 m - 12.192 m).

Superficie a la comunicación agujero hacia abajo se realiza normalmente a través de cambios en los parámetros de perforación, es decir , el cambio de la velocidad de rotación de la sarta de perforación o el cambio de la tasa de flujo de lodo . Realizar cambios en los parámetros de perforación con el fin de enviar la información puede requerir la interrupción del proceso de perforación , que es desfavorable debido al hecho de que causa el tiempo no productivo .

Telemetría electromagnética ( herramienta EM ) [ editar]Estas herramientas incorporan un aislante eléctrico en la columna de perforación . Para transmitir datos , la herramienta genera una diferencia de tensión alterada entre la parte superior ( la sarta de perforación principal , por encima del aislante ) , y la parte inferior ( la broca de perforación , y otras herramientas situados por debajo de la aislador de la herramienta MWD) . En la superficie , un cable está unido a la cabeza del pozo , que hace contacto con la tubería de perforación en la superficie . Un segundo alambre está unido a un vástago de clavado en el suelo a cierta distancia. La cabeza de pozo y la varilla de tierra forman los dos electrodos de una antena dipolo . La diferencia de voltaje entre los dos electrodos es la señal de recepción que es decodificada por un ordenador .

La herramienta EM genera diferencias de tensión entre las secciones de la sarta de perforación en el patrón de muy baja frecuencia ( 2-12 Hz) olas. Se impone la datos sobre las olas a través de la modulación digital.

Este sistema en general, ofrece velocidades de datos de hasta 10 bits por segundo . Además , muchas de estas herramientas también son capaces de recibir datos desde la superficie de la misma manera , mientras que las herramientas basadas lodo de pulso se basan en cambios en los parámetros de perforación , tales como la velocidad de rotación de la sarta de perforación o la tasa de flujo de lodo , a enviar información desde la superficie a las herramientas de fondo de pozo . Realizar cambios en los parámetros de perforación con el fin de enviar la información a las herramientas generalmente interrumpe el proceso de perforación , causando pérdida de tiempo .

En comparación con la telemetría de barro - pulso , telemetría pulso electrónico es más eficaz en ciertas situaciones especiales, tales como la perforación de bajo balance o cuando se utiliza aire como fluido de perforación . Sin embargo , por lo general se queda corto cuando se perfora excepcionalmente pozos profundos , y la señal puede perder fuerza rápidamente en ciertos tipos de formaciones , llegando a ser indetectable en sólo unos pocos miles de pies de profundidad.

Tubería de perforación con conexión de cable [ editar]Varias compañías de servicios petroleros se están desarrollando en la actualidad los sistemas de tuberías de perforación con cable. Estos sistemas utilizan cables eléctricos incorporados en cada componente de la sarta de perforación , los cuales transportan señales eléctricas directamente a la superficie . Estos sistemas prometen velocidades de transmisión de datos órdenes de magnitud mayor que cualquier cosa es posible con barro - pulso o de telemetría electromagnético , tanto de la herramienta de fondo de pozo a la superficie y desde la superficie a la herramienta de fondo de pozo . El IntelliServ [ 3 ] conectada la red de tuberías , que ofrece velocidades de datos de más de 1 megabit por segundo , se convirtió en comercial en 2006 . Representantes de BP America , StatoilHydro , Baker Hughes INTEQ y Schlumberger presentó tres casos de éxito que utilizan este sistema , tanto en tierra como en alta mar, en el 03 2008 SPE / IADC , en Orlando , Florida. [ 4 ]

Herramientas recuperables [ editar]Herramientas MWD pueden ser semi - permanentemente montado en un cuello de perforación (sólo removible en las instalaciones de servicio ) , o pueden ser auto- contenida y recuperables fijo.

Herramientas recuperables , a veces conocido como Herramientas delgados , pueden ser recuperados y reemplazados utilizando telefonía fija a través de la columna de perforación . En general, esto permite que la herramienta que se va a sustituir de forma rápida en caso de fallo , y permite que la herramienta puede recuperar si la sarta de perforación se atasca . Herramientas recuperables deben ser mucho más pequeño, por lo general unos 2 centímetros o menos de diámetro , aunque su longitud puede ser de 20 pies (6,1 m ) o más. El pequeño tamaño es necesario para la herramienta para caber a través de la sarta de perforación ; Sin embargo , también limita las capacidades de la herramienta . Por ejemplo , las herramientas delgadas no son capaces de enviar datos a las mismas tarifas que las herramientas manuales de montaje , y también son más limitados en su habilidad para comunicarse y suministrar energía eléctrica a otros , las herramientas LWD .

Herramientas Collar montado , también conocidos como herramientas de grasa , en general no pueden ser removidos de su cuello de perforación en el pozo . Si la herramienta falla, toda la sarta de perforación debe ser sacada del agujero para reemplazarlo. Sin embargo , sin la necesidad de ajustarse a través de la sarta de perforación , la herramienta puede ser más grande y más capaz .

La posibilidad de recuperar la herramienta a través de telefonía fija a menudo es útil . Por ejemplo, si la columna de perforación se atasca en el agujero, a continuación, recuperar la herramienta a través de telefonía fija se ahorrará una cantidad considerable de dinero en comparación con dejarlo en el agujero con la parte de pegado de la sarta de perforación . Sin embargo , hay algunas limitaciones en el proceso .

Limitaciones [ editar]Recuperando una herramienta utilizando telefonía fija no es necesariamente más rápido que tirar de la herramienta fuera del agujero . Por ejemplo , si la herramienta falla en 1.500 pies ( 460 m) durante la perforación con una plataforma de triple ( capaz de disparar 3 juntas de tubería , o alrededor de 90 pies ( 30 m) de los pies, a la vez) , entonces sería en general más rápido para tirar de la herramienta fuera del agujero de lo que sería para armar alámbricas y recuperar la herramienta, especialmente si la unidad de telefonía fija debe ser transportado a la plataforma .

Recuperaciones de telefonía fija también introducen un riesgo adicional. Si la herramienta se suelta de la telefonía fija , entonces se va a caer hacia abajo la columna de perforación . En general, esto causará graves daños a la herramienta y los componentes de la sarta de perforación en la que se asiente , y requerirá de la sarta de perforación que ser sacado del agujero para reemplazar los componentes defectuosos ; esto se traduce en un coste total mayor que sacar del agujero en el primer lugar . El engranaje de telefonía fija también puede fallar para adherirse a la herramienta, o, en el caso de un fallo grave, podría traer sólo una parte de la herramienta a la superficie. Esto requeriría la sarta de perforación que se sacó del agujero para reemplazar los componentes defectuosos , con lo que la operación de telefonía fija una pérdida de tiempo .

1 ) INTRODUCCIÓN A LA MEDICIÓN DE PERFORACIÓN MIENTRAS Measurement While Drilling (MWD ) se refiere a una técnica de hacer bajar mediciones del agujero de la posición del pozo , la herramienta de orientación de la cara , la formaciónparámetros y la información de perforación mediante sensores situados en el fondo del pozo montaje adyacente a la broca . Estas mediciones se realizan durante la perforacióny puede ser registrado por el hoyo y / o transmitidas a la superficie. Sistemas MWD propiedades de formación de medida. (Por ejemplo la resistividad , gamma naturales ray, porosidad) , así geometría del orificio ( inclinación , acimut ) , la orientación del sistema de perforación ( cara de la herramienta ) , y las propiedades mecánicas del proceso de perforación . Tradicionalmente MWD ha cumplido la función de proporcionar así la inclinación de diámetro y azimut a fin de mantener el control direccional en tiempo real . Desde mediados de la década de 1980 hasta la actualidad , MWD evaluación de la formación ha sido paralelo y superado otros aspectos de la perforación la tecnología en la medida en que ahora es posible sustituir alambre muy sofisticado la línea se conecta con tiempo real y las mediciones de memoria almacenada durante la perforación . MWD se puede definir como la evaluación de las propiedades físicas , generalmente incluyendo la presión , la temperatura y así la trayectoria taladro en tres dimensiones espacio, mientras se extiende una perforación de pozo . MWD es ahora una práctica estándar en alta mar pozos direccionales , donde el costo de herramientas se ve compensado por el tiempo de equipo y así llevaban la estabilidad Consideraciones Si se utilizan otras herramientas . Las medidas se realizan por el hoyo , almacenado en la memoria de estado sólido por algún tiempo y transmitido más tarde a la superficie .Métodos de transmisión de datos varían de una compañía a otra , pero por lo general implicandigitalmente la codificación de datos y transmitir a la superficie en forma de pulsos de presión en elsistema de lodo . Estas presiones pueden ser ondas sinusoidales positivos , negativos o continuas .Algunas herramientas MWD tienen la capacidad de almacenar las mediciones para su posterior recuperacióncon línea de alambre o cuando la herramienta se dispara por el agujero si la transmisión de datosenlace falla . Herramientas MWD , que miden parámetros de formación ( resistividad , porosidad ,velocidad sónica , rayos gamma) , se les conoce como adquisición de registros durante la perforación ( LWD ) herramientas.Herramientas LWD utilizan sistemas de almacenamiento y transmisión de datos similares , con un poco de tenermás memoria de estado sólido para proporcionar registros de mayor resolución después de que la herramienta se disparafuera de lo que es posible con el ancho de banda relativamente bajo , la transmisión de datos de barro pulsosistema .

Sistema de telemetría de pulso de lodo para transmitir los datos (sin línea de alambre ) es utilizado porSistema de Teleco MWD . Este sistema se compone de montaje agujero hacia abajo que contienesensores y transmisores montados en un cuello de perforación no magnético (cuello MWD ) yalgunos equipos se encuentran en la superficie . Un magnetómetro se incorpora por unsensor para medir la dirección , y de manera similar los acelerómetros sonincorporado con el fin de medir la inclinación y la cara de la herramienta . La energía eléctricapara el montaje agujero hacia abajo se produce una turbina de barro - impulsado en el transmisor .Después de realizar una encuesta , el sensor familiariza con el transmisor para codificarlos datos de dirección en una serie de impulsos de presión positivos mover periódicamente unaválvula que restringe el flujo de lodo parcialmente . El aumento de las emisiones de presión al alzadentro de la sarta de perforación a través del barro a la superficie donde se percibe por unatransductor de presión en el tubo vertical . La existencia o ausencia de un pulso en unintervalo de tiempo dado forma a un código binario que se deco en un ángulo de dirección yque aparece en el equipo de superficie .

1 ) INTRODUCCIÓN A LA MEDICIÓN DE PERFORACIÓN MIENTRAS Measurement While Drilling (MWD ) se refiere a una técnica de hacer bajarmediciones del agujero de la posición del pozo , la herramienta de orientación de la cara , la formaciónparámetros y la información de perforación mediante sensores situados en el fondo del pozomontaje adyacente a la broca . Estas mediciones se realizan durante la perforacióny puede ser registrado por el hoyo y / o transmitidas a la superficie.Sistemas MWD propiedades de formación de medida. (Por ejemplo la resistividad , gamma naturalesray, porosidad) , así geometría del orificio ( inclinación , acimut ) , la orientación del sistema de perforación( cara de la herramienta ) , y las propiedades mecánicas del proceso de perforación . Tradicionalmente MWDha cumplido la función de proporcionar así la inclinación de diámetro y azimut a fin demantener el control direccional en tiempo real . Desde mediados de la década de 1980 hasta la actualidad ,MWD evaluación de la formación ha sido paralelo y superado otros aspectos de la perforaciónla tecnología en la medida en que ahora es posible sustituir alambre muy sofisticadola línea se conecta con tiempo real y las mediciones de memoria almacenada durante la perforación . MWD se puede definir como la evaluación de las propiedades físicas , generalmenteincluyendo la presión , la temperatura y así la trayectoria taladro en tres dimensionesespacio, mientras se extiende una perforación de pozo . MWD es ahora una práctica estándar en alta marpozos direccionales , donde el costo de herramientas se ve compensado por el tiempo de equipo y así llevaban la estabilidadConsideraciones Si se utilizan otras herramientas . Las medidas se realizan por el hoyo ,almacenado en la memoria de estado sólido por algún tiempo y transmitido más tarde a la superficie .Métodos de transmisión de datos varían de una compañía a otra , pero por lo general implicandigitalmente la codificación de datos y transmitir a la superficie en forma de pulsos de presión en elsistema de lodo . Estas presiones pueden ser ondas sinusoidales positivos , negativos o continuas .Algunas herramientas MWD tienen la capacidad de almacenar las mediciones para su posterior recuperacióncon línea de alambre o cuando la herramienta se dispara por el agujero si la transmisión de datosenlace falla . Herramientas MWD , que miden parámetros de formación ( resistividad , porosidad ,velocidad sónica , rayos gamma) , se les conoce como adquisición de registros durante la perforación ( LWD ) herramientas.Herramientas LWD utilizan sistemas de almacenamiento y transmisión de datos similares , con un poco de tenermás memoria de estado sólido para proporcionar registros de mayor resolución después de que la herramienta se disparafuera de lo que es posible con el ancho de banda relativamente bajo , la transmisión de datos de barro pulsosistema . Sistema de telemetría de pulso de lodo para transmitir los datos (sin línea de alambre ) es utilizado porSistema de Teleco MWD . Este sistema se compone de montaje agujero hacia abajo que contienesensores y transmisores montados en un cuello de perforación no magnético (cuello MWD ) yalgunos equipos se encuentran en la superficie . Un magnetómetro se incorpora por unsensor para medir la dirección , y de manera similar los acelerómetros sonincorporado con el fin de medir la inclinación y la cara de la herramienta . La energía eléctricapara el montaje agujero hacia abajo se produce una turbina de barro - impulsado en el transmisor .Después de realizar una encuesta , el sensor familiariza con el transmisor para codificarlos datos de dirección en una serie de impulsos de presión positivos mover periódicamente unaválvula que restringe el flujo de lodo parcialmente . El aumento de las emisiones de presión al alzadentro de la sarta de perforación a través del barro a la superficie donde se percibe por unatransductor de presión en el tubo vertical . La existencia o ausencia de un pulso en unintervalo de tiempo dado forma a un código binario que se deco en un ángulo de dirección yque aparece en el equipo de superficie .

MWD DISEÑO Y HERRAMIENTASEs difícil creer que la MWD ha recorrido un largo camino en la últimadécada. En la década de 1980 , las mediciones MWD se limitaban a simples resistividadcurvas y registros de rayos gamma utilizan más para la correlación de evaluación de la formación .Registros de porosidad de resistividad Poco a poco sofisticado, de densidad y de neutrones han sidoañadido al arsenal MWD . Con la llegada de la alta desviación , horizontal y ahora delgadopozos multilaterales , las mediciones MWD menudo proporcionan sólo reservorios de evaluación.La calidad y la diversidad de herramientas MWD han seguido rápidamente para satisfacer estademanda. Hoy en día , las aplicaciones no sólo incluyen el análisis petrofísico , sino tambiéngeonavegación y la interpretación geológica de imágenes MWD .

1 Gráfico ( 4 cm)

Módulo de telemetría (TM )El módulo de telemetría se comunica con otros módulos , la recopilación de datos de lagamma y los módulos direccionales , formateados formatearlo para la transmisión, y su almacenamiento . La TM también las condiciones de la energía eléctrica desde el generador de impulsos / generadorpara su uso por los otros módulos . Gráfica 2 ( 5 cm)

? Módulo Gamma (GM )GM es un detector de centelleo de alta eficiencia para el uso con la línea de alambre y herramientas MWD .La detección de la radiación gamma natural, por el hoyo durante la perforación es esencial para permitirgeólogos para establecer y verificar la formación de "marcadores " o límites entreclases de formaciones , tanto en el primer pozo y en pozos perforados posteriores en elmismo depósito . La unidad se compone de dos subconjuntos : un conjunto detectory una fuente de alimentación de alta tensión . Cuando se aplica energía , la salida es una invertida

tren de pulsos , la tasa de repetición de la cual es proporcional a la cantidad de detectadoradiación gamma natural.

Flexible manga dinámico ( FDS)garantiza que la precisión yla estabilidad del sensor gamma esmaximizado . El FDS rodea yprotege tanto de centelleo del módulo y sobre todo el montaje, de absorción de choque y la vibración externa mientrasmantener la posición concéntrica dentro de la carcasa de presión . Al disminuir lala exposición del conjunto de centelleo para la vibración, un factor conocido de injerencia enlecturas gamma , los recuentos inducidos por vibraciones se pueden reducir un promedio de 98 % .La vibración se minimiza aún más a través de nuestro tubo fotomultiplicador propietario ( PMT)sistema de apoyo. El uso de muelles radiales , una frecuencia de resonancia de encargo está sintonizado paraminimizar significativamente movimiento . ? Resistividad Centerfire ( CR )Para complementar nuestra flota de Sistemas MWD , CR ha introducido recientemente la últimaen los sistemas de resistividad de propagación de la onda . La resistividad Extensión Centerfire tienecompletado con éxito las pruebas del sistema completo de más de 500 horas de perforación ymás de 1.200 horas de circulación . Sistema MWD , que se utiliza en conjunción conCenterfire , está montado por encima del cuello de resistividad para su fácil recuperación y los datosla transmisión a la superficie . Disponible en diámetros de herramientas externas de 4,75 , 6,75 y8,25 pulgadas , el sistema es flexible y se puede utilizar en una amplia gama de tamaños de orificio .Centerfire está diseñado para ofrecer las ventajas de rendimiento que usted exige . ? Pulser / GeneradorEl módulo generador de impulsos genera energía eléctrica y restringe el flujo de lodo de perforación acrear un impulso de presión que puede ser detectada en la superficie . Es siempreconectado a la TM y es único entre los módulos en este aspecto . El generador de impulsoscontiene álabes de la turbina , que son dirigidos por el lodo que fluye a su vez un generador yuna pequeña bomba hidráulica . La bomba hidráulica se utiliza para operar una válvula de asiento quebloquea el flujo de lodo en la sarta de perforación , creando así un impulso de presión . laTM controla las operaciones del generador de impulsos y codifica los datos en los pulsos que serecibido y decodificado en la superficie usando un transductor de presión y el ordenador . ? Módulo de batería ( BM )El módulo de batería proporciona energía a la herramienta cuando no hay flujo de perforaciónfluido para operar el generador , el uso de baterías de litio de alta temperatura . ? Componentes superficie rugosa (RSC )Un transductor de presión en el tubo vertical detecta los pulsos de lodo y los convierteen señales eléctricas en la superficie . Un PC traducir s estas señales , entonces los diferencialesla información de lectura del perforador en el suelo II . Además , el PC tambiénsupervisa la condición de la sonda de instrumento y conexiones y de energía eléctrica del sistema . Reducción al mínimo de los problemas potenciales de aditivos del lodo puede serdiscutido entre el ingeniero de lodo, representante de la compañía , y operador de MWD . silos materiales de construcción de viscosidad se añaden demasiado rápidamente , esta situación puede congelar yenchufe internos de la herramienta . Por otra parte, los productos químicos agregados para hacer que el barro para "air- tip" puedeinterferir con las transmisiones de datos .

1 Gráfico ( 4 cm)

Módulo direccional ( DM)Los usos de módulos direccionalesmagnetómetros y acelerómetros amedir la dirección de la brújula de laensamblaje fondo del pozo y el ángulo deel agujero. Estos datos , junto conprofundidad , se utilizan para calcular latrayectoria del pozo . ? Sensores probadasLa sonda triaxial de estado sólido es una adaptación de Eastman Whipstock de probadaHerramienta de orientación direccional . Tres acelerómetros del MWD de herramienta y tresmagnetómetros ofrecen una resolución de sensor de ± 0.10 de inclinación y ± 0,10 de acimut, respectivamente . El 1 ¾ en los asientos de la sonda en un conjunto de zapata de mula , que se encuentra en unbarril de protección , se ejecuta inmediatamente por debajo de un collar de taladro no magnético estándar .La utilización de collares de perforación no magnéticas estándar simplifica maquillaje , reduce los costos de herramientas,y hace que la herramienta MWD más fácil de transportar . Por lo tanto , el diseño del MWD herramienta permitesensor de espaciado óptimo dentro de los collares no magnéticos para reducir al mínimo magnéticainterferencia .? Las modificaciones del sistema de lodoComo se ha comentado en apartados anteriores, las herramientas MWD detectan pulsos u ondas pormedio de un transductor de presión montado en el tubo vertical . En primer lugar, los impulsos sonconvierten en señales eléctricas por el transductor , y luego se transmiten ala computadora del sistema de decodificación. Se logran más resultados excelentes cuando eltransductor está unido directamente al tubo vertical ....

http://petrowiki.org/Measurement_while_drilling_(MWD)http://en.wikipedia.org/wiki/Measurement_while_drilling