Для решения широкого класса задач топливно-энергетического комплекса России, в том числе, бурения высокодебитных нефтяных и газовых скважин, необходимы отечественные ударовибростойкие акселерометры. Оборудование для бурения наклонно направленных скважин включает датчик инклинометра, который работает непосредственно в скважине, при одновременном воздействии температуры до 125 ℃, ударной нагрузки до 1000 g с длительностью удара до 0,5 мс и вибрацией до 30 g. В статье представлено новое для российской приборостроительной отрасли направление – разработка и налаживание серийного выпуска высокотемпературных ударовибростойких акселерометров компенсационного типа. С этой целью была разработана оптимальная архитектура компоновки низа бурильной колонны (КНБК), в которой измерительные модули объединены в единый скважинный измерительный высокотехнологичный комплекс. Отличительная особенность комплекса состоит в применении современных протоколов межмодульного обмена данными по шине. Шина данных в совокупности со специализированным низкоуровневым программным обеспечением позволяет комбинировать КНБК в соответствии с решаемыми задачами в процессе бурения нефтегазовых скважин. Разработана методология определения оптимального числа акселерометров, применяемых в компоновках, сформулированы отраслевые технические требования и оценен потенциал российского рынка акселерометров для использования в скважинной аппаратуре. В процессе проведения опытно-конструкторских работ особое внимание было уделено ударовибропрочности акселерометра. С этой целью была разработана технология сварного соединения всех узлов маятника, а для минимизации воздействия ударных нагрузок на кварцевый маятник применен осевой стержень, ограничивающий перекрестные перемещения.
Список литературы
1. Роснедра подвели итоги ГРР в России и 2022 г. и обозначили перспективы ТрИЗ. – https://neftegaz.ru/news/Geological-exploration/782788-rosnedra-podveli-itogi-grr-v-rossii-i-2022-g-...
2. Казанцев В.А. Бурение нефтяных и газовых скважин. Наклонно-направленное бурение // Российская наука в современном мире: Сборник статей XLV международной научно-практической конференции, Москва, 15 апреля 2022 года. Т. 1. – М.: ООО «Актуальность.РФ», 2022. – С. 99–101. – EDN ANFSXC.
3. Zhdaneev O.V. Frolov K.N. Technological and institutional priorities of the oil and gas complex of the Russian Federation in the term of the world energy transition // International Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – Vol. 58. – P. 1418-1428. – https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.01.285
4. Жданеев О.В. Локализация как эффективный механизм импортозамещения // Нефтяное хозяйство. – 2018. – № 2. – С. 6-10. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2018-2-6-10
5. Жданеев О.В., Зайцев А.В., Продан Т.Т. О возможностях создания российской высокотехнологичной компоновки низа бурильной колонны // Записки Горного института. – 2021. – Т. 252. – С. 872-884. – https://doi.org/10.31897/PMI.2021.6.9
6. Monterrosa C.L., Rego M.F., Blackburn J.D. MWD Surveying Enhancement Techniques and Survey Management Workflows Applied at a Barents Sea Field for Accurate Wellbore Positioning // SPE-184678-MS. – 2017. - https://doi.org/10.2118/184678-MS
8. Заляев М.Ф. Исследование вибрации при бурении скважин на термокарстовом газоконденсатном месторождении // Нефтегазовое дело. – 2015. –
Т. 13. – № 4. – С. 36-40.
9. Lesso W.G., Rezmer-Cooper I.M., Chau M. Continuous direction and inclination measurements revolutionize real-time directional drilling decision-making //
SPE-67752-MS. - 2001. - https://doi.org/10.2118/67752-MS
10. Innovative Technology to Extend EM-M/LWD Drilling Depth / A. Rodriguez, C. MacMillan, C. Maranuk, J. Watson // SPE-166190-MS. – 2013. - https://doi.org/10.2118/166190-MS
11. A New Ultra-Deep Azimuthal Electromagnetic LWD Sensor for Reservoir Insight / Hsu-Hsiang Wu [et al.] // Paper presented at the SPWLA 59th Annual Logging Symposium, London, UK, June 2018.
12. Отчет RPI. Оборудование для MWD/LWD комплексный анализ рынка РФ, ключевые игроки, прогноз до 2030 года. – https://www.rpi-consult.ru/reports/servis-i-oborudovanie/oborudovanie-dlya-mwd-lwd/
13. Chao D., Zhuang Y., El-Sheimy N. An Innovative MEMS-Based MWD Method for Directional Drilling // SPE-175898-MS. – 2015. - https://doi.org/10.2118/175898-MS
14. Introduction to Wellbore Positioning. - URL: https://www.uhi.ac.uk/en/t4-media/one-web/university/research/Wellbore-eBook-V9.10.2017.pdf
15. Research on Improving Accuracy of MWD Based on Support Vector Classifier and K-Proximity Method / H. Yang, L. Zhang, T. Luo [et al.] // IEEE Sensors Journal. – 2021. – V. 21. -No. 6. - P. 8078-8088. - https://doi.org/10.1109/JSEN.2020.3048965
16. Gutierrez D., Chad H. Measurement-While-Drilling MWD Error Model Validation – Does the Model Reflect Reality? // SPE-204026-MS. -2021. - https://doi.org/10.2118/204026-MS
17. О создании российского акселерометра для скважинной инклинометрии / О.В. Жданеев, А.В. Зайцев, С.Ф. Коновалов, А.Е. Семенов // Нефтяное хозяйство. – 2021. – №. 8. – С. 30-35. - https://doi.org/10.24887/0028-2448-2021-8-30-35
18. Vibration Error Correction for the FOGs-Based Measurement in a Drilling System Using an Extended Kalman Filter. / L. Wang, Y. Hu, T. Wang, B. Liu // Applied Sciences. – 2021. -No. 11. - https://doi.org/10.3390/app11146514
19. Drilling Three-Mile Laterals Tighter and Safer with a New Magnetic Reference Technique / A. Pare, N. Cosca, A. Berarducci [et al.] // SPE-212465-MS. – 2023. - https://doi.org/10.2118/212465-MS
20. Accuracy Prediction of Zero-Survey Time Definitive Dynamic MWD Surveys / M. ElGizawy, R. Lowdon, M. Edmunds [et al.] // SPE-203361-MS. – 2020. - https://doi.org/10.2118/203361-MS
21. A Novel Realtime Well Collision Avoidance Monitoring by Definitive Dynamic Surveys and Passive Magnetic Ranging / M. ElGizawy, M. Fraser, R. Lowdon,
D. Jamie // SPE-211791-MS. – 2022. - https://doi.org/10.2118/211791-MS
22. Особенности создания чувствительных элементов кремниевых и кварцевых маятниковых акселерометров / Е.В. Ветрова, И.П. Смирнов, Д.В. Козлов, В.М. Запетляев // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. – 2017. – Т. 4. – № 2. – С. 95–102. – https://10.17238/issn2409-0239.2017.2.95
23. Carpenter C. Thailand Joint-Development Project Delivers MWD/LWD Benefits // Journal of Petroleum Technology. – 2019. - V. 71(02). - P. 50-52. - https://doi.org/10.2118/0219-0050-JPT
24. Развитие геокриологического мониторинга природных и технических объектов в криолитозоне Российской Федерации на основе систем геотехнического мониторинга топливно-энергетического комплекса / В.П. Мельников, В.И. Осипов, А.В. Брушков [и др.] // Криосфера Земли. – 2022. – Т. 26, № 4. –
С. 3-18. – https://doi.org/10.15372/KZ20220401
