Lors du forage de puits intercalaires sur des plates-formes encombrées ou des plates-formes de champ matures, les interférences magnétiques provenant des colonnes de tubage et des minéraux de formation à proximité corrompent les lectures des outils de mesure-basés sur un magnétomètre conventionnel-pendant-le forage (MWD), laissant les foreurs directionnels aveugles à la véritable position du puits de forage. Le risque de collision augmente précisément là où l'espacement des puits est le plus serré, et une seule intersection imprévue peut entraîner une perte de contrôle du puits, des dommages à l'équipement et une exposition à l'environnement. La technologie du gyroscope sans fil pendant le forage répond à ce problème en dérivant la position de la rotation de la Terre plutôt que de son champ magnétique, produisant ainsi des relevés continus et sans interférence-en temps réel à mesure que le forage progresse.
Principe de détection de Coriolis et architecture à semi-conducteurs-
Le gyroscope sans fil pendant le forage mesure la vitesse angulaire à l'aide de gyroscopes micro-électromécaniques (MEMS) construits autour de l'effet Coriolis, dans lesquels une structure vibrante répond à la rotation planétaire avec une déviation mesurable. À partir de ce taux, le capteur dérive l'inclinaison, l'azimut et l'orientation de la face de l'outil sans aucune masse mécanique en rotation. Étant donné que l'élément de détection n'a pas de pièces rotatives, il ne nécessite aucune période de rotation ou de stabilisation, ne subit aucun déséquilibre de masse et ne dérive pas avec la température comme le font les gyroscopes mécaniques. L'instrument est évalué à 20 000 psi et 150 degrés pour un service standard, offrant une précision d'inclinaison de ±0,1 degrés et une précision d'azimut de ±1 degré à des inclinaisons supérieures à 5 degrés. Le package à semi-conducteurs-élimine également le décalage d'étalonnage entre les analyses, garantissant ainsi une qualité d'enquête constante tout au long de la campagne de forage.
La détection MEMS Coriolis ne nécessite aucune rotation mécanique-ni stabilisation.
Pas de déséquilibre de masse, de décalage d'étalonnage ou de zones de prudence est-ouest
Vitesse d'enquête et acquisition à la demande
Étant donné que les gyroscopes MEMS se stabilisent presque instantanément, des relevés peuvent être effectués pendant les connexions et rendus disponibles dès que les pompes sont de nouveau allumées, plutôt que d'attendre jusqu'à une demi-heure pour qu'un gyroscope mécanique tourne et se stabilise. Jusqu'à deux relevés complets peuvent être capturés dans le temps nécessaire à un système gyroscopique conventionnel pour une seule mesure, et le capteur maintient sa précision à des latitudes élevées au-dessus de 70 degrés, là où les outils magnétiques - deviennent peu fiables. Cette fonctionnalité à la demande-signifie que les données de trajectoire sont disponibles sur chaque colonne de canalisation, donnant ainsi au foreur directionnel un retour d'information continu et éliminant les analyses dédiées qui interrompent le processus de forage.
Incertitude de position plus stricte pour éviter les collisions
Les levés gyroscopiques réduisent fondamentalement l'ellipse d'incertitude (EOU) autour du trajet du puits étudié, et les études de terrain de l'industrie rapportent des réductions d'EOU allant jusqu'à 45 pour cent par rapport aux levés magnétiques dans les mêmes puits de forage. Une ellipse plus petite se traduit directement par des marges anti-collision plus étroites : sur les plates-formes de puits multi-, les opérateurs peuvent rapprocher les puits tout en maintenant des facteurs de séparation acceptables, et dans les champs matures, les puits intercalaires peuvent être forés en toute sécurité au-delà des complétions existantes avec un risque d'éruption réduit. L'incertitude réduite améliore également la probabilité d'atteindre des cibles de réservoir étroites, en particulier dans les sections horizontales minces où des erreurs de placement latéral de quelques mètres déterminent la productivité du puits.
Robustesse aux chocs et aux vibrations
Le forage en fond de trou soumet chaque capteur à des chocs et des vibrations importants, et les ensembles gyroscopiques sont validés pour résister à des vibrations continues de l'ordre de 8 g sur tous les axes dans des conditions normales de forage. La structure MEMS est intrinsèquement robuste car elle ne comporte ni roulements, ni roues qui tournent, ni éléments de suspension fragiles à la fatigue. Les outils peuvent donc être placés plus près du trépan dans l'assemblage de fond de trou sans -colliers d'espacement non magnétiques, améliorant ainsi la réponse de la direction et la proximité des mesures avec la structure de coupe tout en simplifiant la manipulation du BHA sur le sol de la plate-forme. Les colliers gyroscopiques sont proposés dans des tailles de colliers de forage standard allant de 3,375 à 9,5 pouces pour correspondre aux programmes d'assemblage de fond de trou courants.
Compatibilité et autonomie de la batterie pour le forage par lots
L'outil gyroscopique sans fil pendant le forage s'intègre aux plates-formes MWD et de télémétrie existantes et est compatible avec les systèmes de télémétrie électromagnétique, filaire et à impulsions de boue-, afin que les opérateurs puissent ajouter des capacités gyroscopiques sans modifier leur architecture de mesure. L'autonomie de la batterie s'étend sur environ 40 à 250 heures en fonction du taux de glissement et des opérations de forage, ce qui est suffisant pour des campagnes prolongées entre les voyages en surface. Pour les programmes de forage par lots, dans lesquels plusieurs puits sont forés consécutivement à partir d'une seule plate-forme, l'outil peut être laissé dans le BHA et réutilisé dans tous les puits, et les levés acquis lors du déclenchement fournissent un enregistrement multi-shots en mémoire - qui valide le chemin du puits après chaque section de trou.
Conclusion
La précision du positionnement des puits de forage n'est plus facultative lors du forage à proximité de puits existants ou de la poursuite de cibles minces. Le gyroscope sans fil pendant le forage fournit des relevés sans interférences à la demande, réduit l'ellipse d'incertitude et supprime la pénalité opérationnelle autrefois associée à la mesure gyroscopique. Les systèmes GWD sans fil de China Vigor apportent cette capacité aux programmes de forage directionnel du monde entier.
Pour plus d'informations, veuillez contacter China Vigor au info@vigorpetroleum.com ou appeler +0086 29 81161513.
