Die Bohrbranche wird die Ära der Downhole -Elektrifizierung einleiten

Für das Bohren wird seit Jahrzehnten die Oberflächenelektrifizierung durchgeführt. Elektrische Bohrmaschine (einschließlich des Bohrgeräts der Wechselstromvariablenfrequenz) ist seit langem das Mainstream -Bohrgerät im In- und Ausland. Die Vorteile sind: Einfache Struktur, leichtes Gewicht, bequeme Installation und Umzug, geringe Rauschen, hervorragende Betriebsleistung und niedrige Wartungskosten. In China wurde jedoch keine Untergrundelektrifizierung durchgeführt, da sie die beiden technischen Engpässe der unterirdischen Stromversorgung nicht gelöst haben, und die Zwei-Wege-Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung sowohl im Inland als auch im Ausland untersuchen wirksame Möglichkeiten, um diese beiden technischen Engpässe zu durchbrechen und zu durchbrechen und zu durchbrechen. haben einige Fortschritte erzielt, was darauf hinweist, dass die Bohrbranche die Ära der Downhole -Elektrifizierung einleiten wird. Die Elektrifizierung der Downlohe ist nicht nur der beste Weg, um die Intelligenz der Herunterholz zu realisieren, sondern auch die unvermeidliche Entscheidung, das hochpräzisen Rotations-Lenkungsbohrsystem zu ersetzen.

Neue Forschungsfortschritt von Downhole-Zwei-Wege-Hochgeschwindigkeitskommunikation und Downhole-Stromversorgungstechnologie in der Bohrindustrie im In- und Ausland

"Weicher Anschluss" drahtgebundene Bohrrohr

Die niedrige Übertragungsrate von Downhole -Daten ist ein wichtiger technischer Engpass, der verwirrt wurde. Gegenwärtig beträgt die Datenübertragungsrate von Schlammimpuls im Allgemeinen nur 2 bis 16 Bit / s. MWD und LWD werden nur ein kleiner Teil der von Bit Geological Director gesammelten Informationen in Echtzeit an die Oberfläche übertragen. Daher kann es den Anforderungen von Downhole-Informationen für die Echtzeit-Bildungsbewertung nicht vollständig erfüllen.

Nov Company of the United States hat bereits 2007 ein "Smart Bohrerrohr" gestartet, bei dem es sich im Wesentlichen um ein "Soft Connection" -Kabelbohrrohr handelt. ein Induktionsring; Nachdem das Bohrrohr festgezogen wurde, sind die beiden Induktionsringe nicht in direktem Kontakt, sondern erkennen die Hochgeschwindigkeitsübertragung von Signalen zwischen den Bohrrohren durch das Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Die Datenübertragungsrate beträgt bis zu 57600 Bit / s, was die Echtzeit-, Hochgeschwindigkeits-, Hochkapazitäts- und Zwei-Wege Übertragungstechnologie. Der größte Nachteil besteht jedoch darin, dass es nur die Zwei-Wege-Hochgeschwindigkeitsübertragung von Informationen erkennt und keine Stromversorgung für das Abwärtsloch liefern kann. Darüber hinaus muss ein von Lithium Battery angetriebener Repeater alle 350 bis 450 Meter entlang der Bohrkette installiert werden, um das Signal zu verbessern. Das potenzielle Risiko besteht darin, dass ein Repeater, sobald es ausfällt, die Signalübertragung unterbrochen wird. Aufgrund der hohen Kosten wird diese "weiche Verbindung" -Direline -Bohrrohr seit mehr als zehn Jahren auf den Markt gebracht, und bisher gibt es nur eine geringe Menge an praktischer Anwendung.

Das Engineering Technology Research Institute of CNPC hat auch einen "Soft Connection" -Fireline Information Drill Pipe Prototype entwickelt und führt einen Feldtest durch.

CAFF Carbon Faser Composite Continuous Rohr

Fiberspar Company unter November hat vor einigen Jahren das Continuous Rohr für Cable Carbon Faser Composite auf den Markt gebracht. Die Stromleitung und die Signallinie sind in der Rohrwand eingebaut, um die Untergrund durch die Stromleitung zu liefern, und die Echtzeit-, Hochgeschwindigkeits-, Hochkapazitäts- und Zwei-Wege-Übertragung von Daten werden über die Signallinie realisiert. Diese Art von kabellose kontinuierlicher Rohr hat auch die Vorteile einer starken Korrosionsbeständigkeit und Temperaturbeständigkeit, leichtem Gewicht und bequemer Transport, aber die Anwendung bei Bohrungen wurde bisher nicht gemeldet.

Das Forschungsinstitut für Petroleum Pipe Engineering Technology von CNPC hat eine kontinuierliche Rohrprobe für die Wireline Composite entwickelt, die für 1500 m Bohrlochtiefe geeignet ist, und führt auch Feldtests durch.

Drahtzeit angetrieben

Vor einigen Jahren schlug Reelwell Company aus Norwegen ein Schema mit kabelbetriebenem Bohrrohr vor (kabelbetriebenes Bohrrohr, das den Untergrund Strom versorgen kann). Eine Schicht isoliertes Kupferdrahtgeflechts wird der inneren Wand des normalen Bohrrohrs hinzugefügt, das von 816 unabhängigen Kupferdrähten geflochten wird. Durch diese Kupferdrähte werden die Stromversorgung und die Zwei -Wege -Datenübertragung realisiert (Kupferdraht kann Strom und Signale übertragen - Kommunikationstechnologie für Träger). An beiden Enden der geflochtenen Schicht wird ein selbstverschlusslicher Anschluss installiert. Es gibt 816 Kontaktpunkte zwischen der geflochtenen Schicht und dem Stecker. Auch wenn einige der Kontaktpunkte schief gehen, werden die Stromversorgung und die Datenübertragung nicht beeinträchtigt. Nachdem das Bohrrohr fest befestigt ist, werden die beiden benachbarten Anschlüsse eine harte Verbindung (nass
Verbindung), um die Übertragung von Strom und Signal zwischen zwei Bohrrohren zu realisieren. Der Austausch des Steckers ist sehr bequem und kann am Brunnenpad abgeschlossen werden. Es ist nicht erforderlich, Signal Repeater entlang der Bohrkette zu installieren. Die Signalübertragungsrate beträgt mindestens 56000 Bit / s und die Übertragungsleistung beträgt 500 Watt, was das Potenzial in Zukunft auf 3000 Watt erhöht.

Mit Kupfergeflecht mit mehreren Überwachungsinstrumenten können entlang der Bohrkette ein ganzer Wellbore-Überwachungsnetz eingerichtet werden, um die Echtzeitüberwachung des gesamten Bohrlochs zu realisieren, z. Vibration, die für die rechtzeitige Frühwarnung förderlich ist und die Operationssicherheit verbessert.

Der Feldtest zeigt, dass das kabelbetriebene Bohrrohr in der Stromversorgung und im Signal-Zwei-Wege-Hochgeschwindigkeitsübertragung zuverlässig ist und der Betrieb mit dem gewöhnlichen Bohrrohr über die gleiche Funktionsweise ist. Dies ist ein großer Durchbruch oder eine neue Revolution in der Bohrrohrtechnologie und der Downhole -Informationsübertragungstechnologie, die voraussichtlich bald in kommerzielle Anwendung eingebaut wird.

Downhole Electric Revolution wird die Intellektualisierung der Bohrindustrie beschleunigen

Das heutige Drehlenk-Bohrsystem ist ein hochpräparates System der elektromechanischen hydraulischen Integration. Seine Struktur ist komplex, seine Forschung und Entwicklung sind sehr schwierig und riskant und ihre Nutzungskosten sind sehr hoch. Es gibt nur wenige Unternehmen auf der Welt, die diese anspruchsvolle Technologie wirklich beherrschen, wobei Schlumberger, Baker Hughes und Halliburton in der führenden und monopolischen Position.

Um die Struktur des Rotations -Lenkungsbohrsystems zu vereinfachen und ihre Kosten zu senken, untersuchen Unternehmen im In- und Ausland neue technische Routen. Die erfolgreiche Forschung und Entwicklung von Drilleline -Bohrrohrleitern durchbricht die beiden oben genannten technischen Engpässe, die die Forschung und Entwicklung des Downhole Electric Intelligent Lenkungsbohrsystems effektiv fördern. Es handelt sich um einen unterirdischen elektrischen intelligenten Roboter, bei dem es sich um einen rotierenden Führungstyp handelt. Die rotierende Kraft kommt aus dem Boden und hat wenig Nachfrage nach Macht; Es kann auch nachgeladen werden, und die rotierende Leistung stammt aus Downhole -Kraftwerkstools wie Schraubbohrwerkzeugen und elektrischen Bohrwerkzeugen nach unten. Im Vergleich zum heutigen Drehlenkungs -Bohrsystem hat das von Kabel betriebene Downhole Electric Intelligent Lenkungsbohrsystem die folgenden Vorteile:

Die Struktur ist offensichtlich vereinfacht. Mit der Stromversorgung vom Boden stützt sich das unterirdische elektrische intelligente Lenkbohrsystem nicht auf den unterirdischen Turbinengenerator für die Stromerzeugung, und der elektromechanische hydraulische integrierte Lenkmechanismus wird nicht mehr verwendet, aber der All -Electric -Lenkmechanismus mit einfacher Struktur. Lithiumbatterie, Encoder, Decoder, Impulsgenerator, Datenspeicher, CPU usw. werden nicht mehr benötigt, was den Temperaturwiderstand des unterirdischen Systems erheblich verbessern kann.

Starke Führungsfähigkeit. Der elektrische intelligente Leitmechanismus liegt in der Nähe des Bohrers, mit starker Leitfähigkeit und weitem Steigungsbereich.

Es ist einfacher, Echtzeit, Visualisierung, Automatisierung, Intelligenz und Abgeschiedenheit zu realisieren. Durch das Kabel können alle Arten von im Untergrund gesammelten Informationen in Echtzeit auf den Boden hochgeladen werden, was es einfacher macht, die Steuerung und intelligente Anleitung des unterirdischen elektrischen intelligenten Lenkungsbohrsystems zu realisieren. Das Bodenpersonal und das zukünftige Remote intelligente Kontrollzentrum können die Einstellung, den Arbeitszustand und die geologischen Bedingungen des unterirdischen elektrischen intelligenten Lenkungsbohrsystems in Echtzeit beherrschen. Es kann intuitiv das Downhole Electric Intelligent Lenkungsbohrsystem bedienen. Im Vergleich zur Rotary -Lenkung ist der intelligente Lenkalgorithmus, der auf Downhole Power -Bohrwerkzeug basiert, viel einfacher.

Die Ausrichtung ist effizienter, genauer und wirtschaftlicher. Der Lenkmechanismus kann automatisch oder sogar autonom häufig einstimmen, um die Lenkgenauigkeit und Effizienz sowie die Penetrationsrate des Reservoirs zu verbessern. Die Qualifizierung von Brunnen ist offensichtlich besser als das herkömmliche Bohrwerkzeug für Lenkschrauben und nicht weniger als das Drehlenkerbohrsystem.

Wenn Sie sich auf die Zukunft freuen, werden die Wireline -Bohrrohr- und Wirine -kontinuierliche Rohre, die den Untergrund Strom versorgen kann, populär und angewendet. Downhole Electric Intelligent Lenkungsbohrsystem wird voraussichtlich in hohem Maße den hochpräzisen Rotary-Lenk-Bohrsystem ersetzen. Es wird eine neue tiefgreifende Revolution in der Bohrung geben - unterirdische Elektro -Revolution; Oberflächenelektrifizierung + Dunterlochelektrifizierung wird die Ära der vollständigen Elektrifizierung von Bohrungen öffnen, was für die intelligente Ära der Bohrindustrie förderlicher ist.

(Yang Jinhua, Institut für Petroleum Science and Technology, China Petroleum Economic and Technological Research Institute) Quelle: Petroleum Daily 2021 (Autonome Übersetzung)

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