L'industrie du forage inaugurera l'ère de l'électrification des trou descendante

L'électrification (révolution électrique) est la tendance générale de nombreuses industries et la meilleure façon de mettre en œuvre l'intellectualisation. L'électrification dans l'industrie pétrolière et gazière est toujours en cours de promotion, comme la promotion de l'application d'équipements de fracturation électrique, tous les systèmes d'achèvement de puits intelligents électriques, tous les systèmes de production sous-marine électriques, etc.

Pour le forage, l'électrification de surface est effectuée depuis des décennies. La perceuse électrique (y compris la plate-forme de forage électrique à fréquence variable AC) est depuis longtemps la plate-forme de forage traditionnelle au pays et à l'étranger. Ses avantages sont: une structure simple, un poids léger, une installation et une relocalisation pratiques, un faible bruit, une excellente performance de fonctionnement et un faible coût d'entretien. Cependant, l'électrification souterraine n'a pas été effectuée en Chine car elle n'a pas résolu les deux goulets d'étranglement techniques de l'alimentation souterraine et de la transmission de signaux à grande vitesse à deux voies à la maison et à l'étranger explorent des moyens efficaces de percer ces deux goulets d'étranglement techniques et ont fait des progrès, ce qui indique que l'industrie du forage inaugurera l'ère de l'électrification des trou descendante. L'électrification des trou de terre n'est pas seulement le meilleur moyen de réaliser l'intelligence des trou de la descente, mais aussi le choix inévitable pour remplacer le système de forage de direction rotatif de haute précision.

Nouvelles progrès de la recherche de la communication à grande vitesse à deux voies et une technologie d'alimentation électrique des trou dans l'industrie du forage au pays et à l'étranger

Tuyau de forage "connexion souple"

Le faible taux de transmission des données des trou de terre est un goulot d'étranglement technique majeur qui a été perplexe perplexe. À l'heure actuelle, le taux de transmission des données de l'impulsion de boue n'est généralement que 2 ~ 16 bits / s. Seule une petite partie des informations recueillies par un directeur géologique quasi bit, MWD et LWD sont transmises à la surface en temps réel, et la plupart des informations sont stockées dans la mémoire du trou descendantes et peuvent être fournies pour l'analyse après avoir trébuché. Par conséquent, il ne peut pas répondre pleinement aux besoins des informations sur les trou de terre pour l'évaluation de la formation en temps réel.

Nov Company of the United States a lancé un "tuyau de forage intelligent" dès 2007, qui est essentiellement un tuyau de forage câblé "connexion douce": insérez le câble dans le tuyau de forage, et les câbles aux deux extrémités du joint de perceuse ont un anneau d'induction; Une fois le tuyau de forage serré, les deux anneaux d'induction ne sont pas en contact direct, mais réalisent la transmission à grande vitesse des signaux entre les tuyaux de forage à travers le principe de l'induction électromagnétique. Le taux de transmission des données est aussi élevé que 57600 bits / s, ce qui réalise la transmission en temps réel, à grande vitesse, à grande capacité et à bidire Technologie de transmission. Cependant, son plus gros inconvénient est qu'il ne réalise que la transmission à grande vitesse à deux voies d'informations et ne peut pas fournir de puissance au fond descendants. De plus, un répéteur alimenté par la batterie au lithium doit être installé tous les 350 à 450 mètres le long de la chaîne de forage pour améliorer le signal. Le risque potentiel est qu'une fois qu'un répéteur échoue, la transmission du signal sera interrompue. En raison du coût élevé, ce tuyau de forage filaire "à connexion douce" est mis sur le marché depuis plus de dix ans, et jusqu'à présent, il n'y a qu'une petite quantité d'application pratique.

L'Institut de recherche sur la technologie de l'ingénierie de CNPC a également développé un prototype de tuyaux de forage d'informations sur les informations sur les informations sur les informations et effectue un test sur le terrain.

Tipe continu composite en fibre de carbone câblée

Fiberspar Company Under Nov a lancé le tuyau continu composite en fibre de carbone câblée il y a quelques années. La ligne électrique et la ligne de signal sont construites dans la paroi du tuyau pour alimenter le sous-sol à travers la ligne électrique, et la transmission de données en temps réel, à grande vitesse, haute capacité et bidirectionnelle est réalisée via la ligne de signal. Ce type de tuyau continu filaire présente également les avantages d'une forte résistance à la corrosion et d'une résistance à la température, d'un poids léger et d'un transport pratique, mais son application dans le forage n'a pas été signalée jusqu'à présent.

Le Petroleum Pipe Engineering Technology Research Institute of CNPC a développé un échantillon de tuyaux continu composite filaire adapté à une profondeur de puits de 1500 m et effectue également des tests sur le terrain.

Tuyau de forage alimenté par fil

Il y a quelques années, Reelwell Company de Norvège a proposé un schéma de tuyau de forage alimenté par câble (tuyau de forage alimenté par câble qui peut alimenter la sous-terre). Une couche de tresse de fil de cuivre isolé est ajoutée à la paroi intérieure du tuyau de forage ordinaire, qui est tressée par 816 fils de cuivre indépendants. Grâce à ces fils en cuivre, l'alimentation et la transmission de données bidirectionnelles sont réalisées (le fil de cuivre peut transmettre la puissance et les signaux - Techning Technology Carrier). Un connecteur autonome est installé aux deux extrémités de la couche tressée. Il y a 816 points de contact entre la couche tressée et le connecteur. Même si certains points de contact tournent mal, l'alimentation et la transmission des données ne seront pas affectées. Une fois que le tuyau de forage est étroitement fixé, les deux connecteurs adjacents réaliseront une connexion dure (humide
connexion), afin de réaliser la transmission de la puissance et du signal entre deux tuyaux de forage. Le remplacement du connecteur est très pratique et peut être complété au puits de puits. Il n'est pas nécessaire d'installer le répéteur de signal le long de la chaîne de forage. Le taux de transmission du signal n'est pas inférieur à 56000 bits / s, et la puissance de transmission est de 500 watts, ce qui a le potentiel d'augmenter à 3000 watts à l'avenir.

Les instruments de surveillance multiples propulsés par la tresse en cuivre peuvent être placés le long de la chaîne de forage pour établir un réseau de surveillance de puits de puits entier pour réaliser une surveillance en temps réel de l'ensemble du puits de forage, tels que les paramètres d'ingénierie de surveillance tels que la température du liquide de forage, la pression annuelle, la vitesse de la chaîne de forage et vibration, ce qui est propice à un avertissement précoce en temps opportun et à améliorer la sécurité des opérations.

Le test sur le terrain montre que le tuyau de forage alimenté par câble est fiable dans l'alimentation électrique et le signal de transmission à grande vitesse bidirectionnelle, et son fonctionnement est le même que celui du tuyau de forage ordinaire. Il s'agit d'une percée majeure ou d'une nouvelle révolution de la technologie des tuyaux de forage et de la technologie de transmission d'informations sur les trou de puce, qui devrait bientôt être mise en application commerciale.

La révolution électrique du trou descendantes accélérera l'intellectualisation de l'industrie du forage

Le système de forage de direction rotatif d'aujourd'hui est un système de haute précision d'intégration hydraulique électromécanique. Sa structure est complexe, sa recherche et son développement sont très difficiles et risqués, et son coût d'utilisation est très élevé. Il n'y a que quelques entreprises dans le monde qui maîtrisent vraiment cette technologie sophistiquée, avec Schlumberger, Baker Hughes et Halliburton en position de premier plan et de monopole.

Afin de simplifier la structure du système de forage rotatif de direction et de réduire son coût, les entreprises au pays et à l'étranger explorent de nouvelles voies techniques. La recherche et le développement réussis du tuyau de forage alimenté par fil percède les deux goulots d'étranglement techniques ci-dessus, qui ne consistent pas à promouvoir efficacement la recherche et le développement du système de forage de direction intelligente électrique. Il s'agit d'un robot de guidage intelligent électrique souterrain, qui peut être un type de guidage rotatif. La puissance rotative vient du sol et a peu de demande de pouvoir; Il peut également être entraîné par des trou descendants, et la puissance rotative provient des outils de forage d'alimentation du trou de puits tels que les outils de forage à vis et les outils de forage électrique du fond. Par rapport au système de forage de direction rotatif d'aujourd'hui, le système de forage de direction intelligent électrique du trou du trou d'administration alimenté par câble présente les avantages suivants:

La structure est évidemment simplifiée. Avec l'alimentation du sol, le système de forage de direction intelligent électrique souterrain ne s'appuie pas sur le générateur de turbine souterrain pour la production d'électricité, et le mécanisme de direction intégré hydraulique électromécanique n'est plus utilisé, mais le mécanisme de direction entièrement électrique avec une structure simple. La batterie au lithium, le codeur, le décodeur, le générateur d'impulsions, la mémoire de données, le processeur, etc. ne sont plus nécessaires, ce qui peut améliorer considérablement la résistance à la température du système souterrain.

Capacité de guidage forte. Le mécanisme de guidage intelligent électrique est proche du foret, avec une forte capacité directrice et une large plage de pente.

Il est plus facile de réaliser le temps réel, la visualisation, l'automatisation, l'intelligence et l'éloignement. Grâce au câble, toutes sortes d'informations souterraines collectées peuvent être téléchargées au sol en temps réel, ce qui facilite la réalisation du contrôle en boucle fermée et de la direction intelligente du système de forage de direction intelligent électrique souterrain. Le personnel du terrain et le futur centre de contrôle intelligent éloigné peuvent maîtriser l'attitude, l'état de travail et les conditions géologiques du système de forage de direction intelligent électrique souterrain en temps réel, il peut faire fonctionner intuitivement le système de forage de direction intelligent électrique de trou de la descente. Par rapport à la direction rotative, l'algorithme de direction intelligent basé sur l'outil de forage de puissance des trou est beaucoup plus simple.

L'orientation est plus efficace, précise et économique. Le mécanisme de direction peut s'afficher automatiquement ou même de manière autonome, afin d'améliorer la précision et l'efficacité de la direction et le taux de pénétration des réservoirs. La qualité des puits de forage est évidemment meilleure que l'outil de forage de vis de direction traditionnel et pas moins que le système de forage de direction rotative.

Dans l'attente de l'avenir, le tuyau de forage filaire et le tuyau continu filaire qui peuvent alimenter le métro seront popularisés et appliqués; Le système de forage de direction intelligent en trou de dommage devrait remplacer dans une large mesure le système de forage de direction rotatif de haute précision d'aujourd'hui; Il y aura une nouvelle révolution profonde dans le forage - révolution électrique souterraine; L'électrification de surface + l'électrification du trou descendantes ouvrira l'ère de l'électrification complète du forage, ce qui est plus propice à l'ère intelligente de l'industrie du forage.

(Yang Jinhua, Institute of Petroleum Science and Technology, China Petroleum Economic and Technological Research Institute) Source: Petroleum Daily 2021 (traduction autonome)

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