ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА LWD HEL 4 ¾

TELEMETRY SYSTEM LWD HEL 4 ¾

Alexei Dudyrev

Undergraduate Udmurt State University, Gutseriev nstitute of oil and gas, Russia, Izhevsk

Аннотация. Бурение скважин сложного профиля практически невозможно без применения современных телеметрических систем и систем геонавигации. Прежде всего это связано с тем, что бурение скважин по сложной траектории с протяженными горизонтальными участками в пределах продуктивного горизонта, выполнение многоствольных ответвлений невозможны без оперативного контроля положения забоя скважины. При выполнении текущего контроля положения забоя бурящейся скважины, а также для получения разнообразной информации с забоя скважины, таких как параметры режима бурения — значения осевой нагрузки, крутящего момента, частоты вращения долота, применяют современные телеметрические системы. Телеметрические системы включают комплекс забойных датчиков, максимально приближенных к забою скважины, автономный, чаще всего в виде гидротурбины, вырабатывающей электроэнергию, источник питания, систему съема, передачи и приема информации с забоя на поверхности, компьютерную систему обработки полученных данных для решения задач контроля и управления процессом бурения скважины.

Abstract. Drilling of wells of a complex profile is almost impossible without the use of modern telemetry systems geonavigation systems. First of all , this is due to the fact that drilling т wells along a   complex trajectory with extended horizontal sections within the productive horizon, the execution of multi-barrel branches is impossible  without operational control of the position of the well bottom. хворост When performing current monitoring of the position of the face of a drilled well, as well as to obtain a variety of information from the bottom of the well, such as drilling mode parameters —values of axial load, torque, bit rotation frequency, modern telemetry systems are used. Telemetry systems include a complex downhole sensors as close as possible to the bottom of the well, autonomous, most often in the form of a hydro turbine that generates electricity, a power source, a system for removing, transmitting and receiving information  from the bottom on the surface, a computer system for processing the received data to solve the problem

Ключевые слова: телеметрическая система, гео-управление, траектория скважины, компьютерная система, каротаж

Keywords: telemetry system, geo-control, well trajectory, computer system, logging

Телеметрическая система HEL (далее HEL) служит для проведения геофизических исследований в скважине в процессе бурения. В комплекс исследований может входить: инклинометрический датчик IDS, азимутальный гамма датчик HAGR, датчик забойного давления BAP и датчик вибрации ESM или TVM. HEL может эксплуатироваться в следующих условиях:

температура окружающей среды                                           0 до +180 °С

вибрации с ускорением                               150 м /с2 с частотой 10-70 Гц

максимальное гидростатическое давление                                  207 МПа

максимальные знакопеременные нагрузки                                   106 Н

максимальный крутящий момент                                                 22,6 кН/м

максимальное растяжение                                                              239,5 т

максимальный расход буровой жидкости                                       25 л/с

содержание твердой фазы, не более                                               6%

содержание нерастворимых частиц диаметром более 0,074мм в растворе , не более 2%

Прием  информации с телесистемы производится  программой SPECTRUM.

Рисунок 1. Внешний вид аппаратуры телеметрической системы LWD HEL 4 ¾

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

IDS обеспечивает следующие диапазоны измерения:

зенитного угла                                                       от 0 до 180°;

азимута                                                                   от 0 до 360°;

угла установки отклонителя                                 от 0 до 360°.

Пределы допускаемого значения основной абсолютной погрешности измерения:

зенитного угла                                                                 ±0,1°;

азимута                                                                               ±0,5°;

угла установки отклонителя                                            ±0,5°.

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной   погрешности от изменения   температуры при измерении:

зенитного угла ±0,1°;

азимута ±0,25°;

угла установки отклонителя ±0,25°.

HAGR обеспечивает следующие технические характеристики:

Диапазон измерений API ;

Точность ±2 API;

Вертикальная разрешающая способность ( дюйм)  18;

Статистическая повторяемость ±5 API.

2.5BAP обеспечивает следующие технические характеристики:

Диапазон измерений 0 –35000 psi;

Точность ±7.5 psi;

Чувствительность psi ;

Статистическая повторяемость psi ;

Максимальное рабочее давление 30000 psi.

Ток потребления, mА, не  более 100;

при напряжении, В 28.

Габаритные размеры, не более:

длина 7887 мм;

диаметр 120,6 мм.

Масса, более: 600 кг.

Высокая скорость бурения скважин достигается за счет   применения современных забойных двигателей инклинометрических систем с   гидравлическим каналом связи.

Рисунок 2. Принципиальная экзамен схема компоновки LWD

Измерения в экзамен процессе бурения чувство (LWD). Модуль гамма-каротажа. Инструмент гамма-каротажа HEL. Использование каротажа в процессе бурения (LWD) при помощи присоединения дополнительных модулей к низу компоновки подъезд стандартных приборов для измерения инклинометрии, организованного позволяет:

1.Контролировать пространственное положение скважины относительно геологических объектов в процессе бурения с целью повышения эффективности бурящейся скважины;

2. Обосновано принимать решения по изменению траектории скважины в зависимости от изменяющихся геологических условий скважины прямо в процессе бурения;

3. Проводить каротаж в  горизонтальных и сильно искривленных скважинах;

4. Отказаться от проведения дополнительных промежуточных каротажей на кабеле или на буровом инструменте с целью оценки геологических условий по стволу скважины;

5. Оперативно получать данные для количественной оценки параметра пласта и коллекторных свойств.

Для проведения каротажа в т процессе бурения (LWD) используется новейшее оборудование и технологии следующих направлений ГИС:

1.модуль гамма–каротажа (ГК) для всех диаметров телесистемы;

2.модуль каротажа сопротивления ( MFR) для диаметра 4-3/4"

Рисунок 3. Модуль гамма датчика (Вставка «HAGR»)

HAGR (датчик высокотемпературного азимутального ГК) представляет  собой вставной гамма-датчик, состоящий из пучков трубок Гейгера-Мюллера. Пять пучков используются для приборов диаметром 4-3/4" и восемь пучков для приборов 6-3/4" и 8". Трубки расположены симметрично для обеспечения азимутальных измерений при бурении направленно и ротором. HAGR работает при давлениях до 30 000 фунт/кв. дюйм и температурах 180'С (предельная температура 200°С).

Каротаж в процессе бурения (LWD) Инструмент для измерения подлинной индукционной резистивности MFR.

Рисунок 4 . Каротаж в процессе бурения (LWD) Инструмент для измерения подлинной индукционной резистивности MFR

Технология LWD оказывается особенно полезной, когда невозможно получить данные кабельным измерением. MFR - это прибор LWD, который выполняет подлинный каротаж индукционной подъезд проводимости (сопротивления) в процессе организованного бурения. Подсоединив его к емкость нижней части инклинометра или гамма-датчика, чувство можно получать хворост качественные измерения проводимости (сопротивления) настолько близко к долоту, насколько позволяют обычные компоновки низа бурильной колоны.

Основное достоинство инструмента MFR заключается в его способ измерять организованного проводимость породы за пределами зоны проникновения фильтрата бурового раствора.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

2.1. MFR обеспечивает следующие диапазоны измерения сопротивления подготовительный породы:

- сопротивление по фазовому  сдвигу от 0.1 до 3000 Ом-м;

- сопротивление по затуханию от 0.1 до 200  Ом-м.

2.2. Пределы допускаемого  значения основной абсолютной подготовительный погрешности емкость измерения:

- сопротивления по фазе  ±0,1 Ом-м;

- сопротивления по затуханию  ±0,1 Ом-м.

2.3. Пределы допускаемой  дополнительной абсолютной погрешности при подготовительный измерении:

- сопротивления по фазе  ±0,005 Ом-м;

- сопротивления по затуханию  ±0,005 Ом-м.

2.4. Ток потребления, mА, не более  100.

2.5. Максимальное рабочее  напряжение, В 28.

2.6. Габаритные размеры, не  более:

-длина равна 8700

- диаметр равен 120,6

2.7. Масса, более:  750 кг.

Заключение

Использование каротажа в процессе бурения (LWD) при помощи присоединения дополнительных модулей к низу компоновки стандартных приборов для измерения инклинометрии, позволяют:

контролировать пространственное положение скважины относительно геологических объектов в процессе бурения с целью повышения эффективности бурящейся скважины;

обосновано принимать решения по изменению траектории скважины в зависимости от изменяющихся геологических условий скважины прямо в процессе бурения;

проводить каротаж в горизонтальных и сильно искривленных скважинах;

отказаться от проведения дополнительных промежуточных каротажей на кабеле или на буровом инструменте с целью оценки геологических условий по стволу скважины;

оперативно получать данные для количественной оценки параметра пласта и коллекторных свойств.

Привязка полученных данных по чувство гидравлическому каналу связи от модулей гамма каротажа и каротажа индукционного сопротивления происходит как в режиме реального времени, так и из памяти прибора. подъезд Полученные данные хранятся в организованного базе данных емкость Системы Сбора и могут быть чувство использованы для вывода данных с привязкой по стволу (MD) и по абсолютным отметкам (ABS) в формате LAS–файла и графическом виде, как во время бурения, так и после выгрузки данных из объем памяти прибора.