Имитация гидравлического канала передачи данных при строительстве скважин

UDK: 681.518:622.24
DOI: 10.24887/0028-2448-2021-1-68-71
Ключевые слова: телеметрическая система, канал связи, мониторинг ствола скважины, инклинометрия, направленное бурение скважин
Авт.: А.А. Мелехин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), к.т.н., В.Д. Володин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), Е.П. Рябоконь (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), С.Н. Кривощеков (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), к.т.н.

В связи с переходом большого количества российских месторождений углеводородов на позднюю стадию разработки, доля трудноизвлекаемых запасов нефти постоянно возрастает. Для выработки таких запасов проектируются сложные многоинтервальные профили, проводку которых необходимо контролировать непосредственно в процессе бурения. Эта задача решается с использованием телеметрических систем мониторинга ствола скважины, разрабатываемых, в том числе, и в России. При этом возникает необходимость в высокоскоростном обмене данными между устьем и забоем скважины. Информация должна поступать на наземное оборудование и к диспетчеру в режиме реального времени. В большинстве случаев для передачи данных используется гидравлический канал связи, имеющий ряд ограничений по скорости и объему передаваемых данных. Компании, разрабатывающие телеметрическое оборудование и программное обеспечение к нему, стараются увеличить скорость и объем передачи данных между устьем и забоем, применяя новые датчики, передатчики, системы шифрования и дешифрования, а также другое сопутствующее оборудование. При этом возникает необходимость в настройке и отработке полученных результатов. Для проведения таких исследований на этапе проектирования и отладки, до спуска в скважину, в Пермском национальном исследовательском политехническом университете разрабатывается установка для имитации гидравлического канала передачи данных при строительстве скважин. 

Имитация гидравлического канала связи заключается в следующем. Эмулируется среда передачи данных по гидравлическому каналу с помощью генерации импульсов прямоугольной формы стандартной амплитуды определенной частоты, параметры которых затем изменяются таким образом, как могла бы их исказить реальная среда передачи – буровой раствор (работа долота, насосов, вращение колонны и др.) – до их фиксации датчиком давления приемного устройства на устье скважины. Установка для имитации является портативной и может быть использована как в лабораторных условиях, так и непосредственно в процессе производства телеметрических систем для их тестирования перед отправкой заказчику. Имитация гидравлического канала передачи данных на этапе проектирования и настройки телеметрического оборудования позволит разработать сложный алгоритм распознавания и декодирования сигнала для более точной передачи информации от забойной телеметрической системы на устье скважины, что в свою очередь увеличит качество поступающей информации и, как следствие, точность проводки по сложному профилю.

Список литературы

1. Ultra Slim Rotary Steerable System Achieves World Record Performance in the Middle East / S.P. Barton, P. Teasdale, R.I. Robson [et al.] // SPE–125678-MS. – 2009. – doi:10.2118/125678-MS

2. Кузьмина Т.А., Миронов А.Д. Опыт разработки низкопродуктивных объектов с применением технологии многозабойного бурения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2012. – № 3. – С. 89–93.

3. Hughes B. White Paper. INTEQ’s Guide to Measurement While Drilling. – 1997.

4. Neff J.M., Camwell P.L. Field-Test Results of an Acoustic MWD System // IADC/SPE Drilling Conference, Amsterdam. – 2007. – 20–22 February.

5. A Review of Telemetry Data Transmission in Unconventional Petroleum Environments Focused on Information Density and Reliability / Jr. de Almeida [et al.] // Journal of Software Engineering and Applications. – 2015. – V. 8. – Р. 455–462.

6. Паньков И.Л., Морозов И.А. Изучение влияния коэффициента трения на механические показатели соляных пород при сжатии образцов различной высоты // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2013. – № 7. – С. 57–67.

7. Устькачкинцев Е.Н. Повышение эффективности строительства боковых стволов на территории Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2012. – № 5. – С. 39–46.

8. Cинтез структуры программно-аппаратного комплекса удаленного мониторинга и управления траекторией ствола скважины при бурении роторной управляемой системой / А.В. Кычкин, В.Д. Володин, А.А. Шаронов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 11. – С. 128–132.

9. Разработка телеметрической системы мониторинга забойных параметров при строительстве скважин / С.Н. Кривощеков, А.А. Мелехин, М.С. Турбаков  [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 9. – С. 86–88


Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.