De richting oog diep in het boorgat: Hoe MEMS North Seekers Bevorderen Olie Exploratie

I. Waarom kan de olieboor niet zonder "precieze noordzoeking" gaan?

In de olie-exploratie en -ontwikkeling is boortechniek de kern van de "schattenjacht ondergronds".Of het nu gaat om conventionele verticale booringen of horizontale booringen en richtingsboortechnologieën die gewoonlijk worden gebruikt bij de ontwikkeling van schalieoliën, is het van cruciaal belang om de azimuthhoek van het boorpad nauwkeurig te begrijpen - eenvoudig gezegd, om de boor te begeleiden om precies langs de vooraf ingestelde route duizenden meters onder de grond te gaan,vermijden van risicogebieden zoals breuken en aquifers, en rechtstreeks olierijke gebieden bereiken.

Traditionele boorrichtingsbepaling is gebaseerd op apparatuur zoals gyroscopen en magnetische kompassen, maar heeft tal van beperkingen: gyroscopen zijn omvangrijk en verbruiken veel energie.het moeilijk maken om zich aan te passen aan de beperkte ruimte van boorplatformenDe magnetische kompassen zijn gevoelig voor interferentie van de staalconstructies van boorapparatuur en van ondergrondse magnetische mineralen, wat leidt tot aanzienlijke fouten bij diepboorwerk.Met de toenemende complexiteit van scenario's zoals schalie-olie en diepzeeboringen, is er een dringende vraag naar richtingsapparatuur die is geminiaturiseerd, anti-interferentie, laag energieverbruik, en hoge precisie.De MEMS-noordzoeker is een "richtingsinstrument" geworden om aan deze vraag te voldoen..

II. MEMS Noordzoeker: de "Azimuth Navigator" in de microscopische wereld

MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) is een geavanceerde technologie die micro-elektronica en machinebouw integreert.enz.., op een chip op millimeter schaal - het "condenseert" de traditionele omvangrijke noordwijkende apparatuur in een kleine chip.

Het noordzoekend principe van MEMS-noordzoekers is gebaseerd op het koppelingseffect van de "Coriolis-kracht" die wordt gegenereerd door de rotatie van de aarde en het zwaartekrachtveld.Het apparaat is geïntegreerd met micro-vibratie gyros, versnellingsmeters en andere sensoren: de trillingsgyro vangt azimuth-informatie op door de component van de rotatiehoek snelheid van de aarde op de gevoelige as te detecteren;De accelerometer detecteert het zwaartekrachtveld om te helpen bij het corrigeren van houdingsfoutenDoor middel van complexe algoritmen om sensorgegevens te fuseren en te verwerken, wordt de hoek tussen het apparaat en de Noordpool van de aarde (azimoothoek) uiteindelijk berekend.een nauwkeurige noordreferentie voor het boren.

In vergelijking met traditionele noordzoekapparatuur zijn de "microscopische voordelen" van MEMS-noordzoekers uitermate opvallend: met een volume zo klein als een vuist of zelfs kleiner, zijn de MEMS-noordzoekers zeer goed in staat om de noordzijde van het noorden te bereiken.zij kunnen rechtstreeks in boorrichtingssystemen worden geïntegreerdHet energieverbruik is zo laag als het milliwattniveau, zodat zij zich kunnen aanpassen aan de energiebehoeften van boorplatformen.Ze hebben een sterke schokbestendigheid en kunnen bestand zijn tegen zware trillingen en schokken tijdens het boren.De kosten zijn relatief laag, wat een grootschalige toepassing mogelijk maakt.

III. Aanpassing aan oliebooringen: de "hardcore-upgrades" van MEMS North Seekers

De bijzonderheden van de olieboringsomgeving stellen strikte aanpassingsvereisten voor MEMS-noordzoekers.en sterke interferentie, MEMS noordzoekers hebben een reeks "hardcore upgrades" ondergaan:

1Ontwerp voor hoge temperatuur en drukweerstand

Bij diepbooringen kan de bodemtemperatuur 150°C overschrijden en kan de druk 100MPa overschrijden.MEMS-noordzoekers die zijn aangepast voor het boren, gebruiken hoogtemperatuurbestendige materialen en afgesloten structuren, en hun kernchips worden onderworpen aan verouderingstests bij hoge temperaturen om een stabiele prestatie te garanderen in extreme omgevingen zonder meetfouten veroorzaakt door temperatuurveranderingen.

2Verbeterde vermogen tegen interferentie

Metalen componenten zoals boorbuizen en stukjes op boorplatformen, evenals magnetische mineralen ondergronds, kunnen sterke magnetische veldinterferenties veroorzaken.MEMS-noordzoekers compenseren de impact van externe magnetische velden in realtime door ingebouwde compensatiealgoritmen voor magnetisch veldHet is de bedoeling dat de bewerking van de bewerkingsinstallaties in het kader van de nieuwe technologieën, met name in het kader van de nieuwe technologieën voor de bewerking van de bewerkingsinstallaties in het kader van de nieuwe technologieën, wordt geoptimaliseerd.

3Snelle noordzoeking en real-time output.

Tijdens het boren is het noodzakelijk om azimuth-informatie in realtime te vangen om het boren traject aan te passen.het verminderen van de noordzoektijd tot een paar minuten of zelfs tientallen seconden, ver boven de efficiëntie van traditionele apparatuur; zij ondersteunen ook real-time output van azimuthgegevens,naadloos verbinden met boorbesturingssystemen om een dynamische aanpassing van het baanverloop te bereiken.

4. weerstand tegen corrosie door harde media

Bij het boren wordt boorvloeistof (modder) gebruikt om het boorstuk af te koelen en stekken mee te nemen. Boorvloeistof is zeer corrosief.De schelp van de MEMS-noordzoekers is gemaakt van corrosiebestendige legeringsmaterialen, en de verzegelde interfaces worden speciaal behandeld om te voorkomen dat boorvloeistof de interne apparatuur binnendringt en de levensduur verlengt.

IV. Toepassingswaarde: het stimuleren van de "precisie-revolutie" in de oliebooringen

De toepassing van MEMS-noordzoekers in oliebooringen lost niet alleen de problemen op van traditionele richtingsapparatuur, maar bevordert ook de precisie-upgrade van de boortechnologie:

Bij horizontale booringen kunnen MEMS-noordzoekers de boor precise richting geven langs de uitbreidingsrichting van het oliereservoir, waardoor de penetratie van het reservoir aanzienlijk wordt verbeterd.en de output van een enkele put kan met meer dan 30% worden verhoogd- bij diepzeeboringen worden hun miniaturiseerde en energiezuinige kenmerken aangepast aan de ruimte- en energiebeperkingen van boorplatformen,terwijl hun anti-interferentie vermogen zorgt voor richting accuracy in complexe mariene omgevingenIn de ontwikkeling van onconventionele olie en gas, zoals schalieolie, kan de grootschalige toepassing van MEMS-noordzoekers de boorkosten verminderen, de efficiëntie van de ontwikkeling verbeteren,De Commissie heeft de Commissie verzocht om een verslag uit te brengen over de resultaten van de onderzoeksprocedure..

Bovendien kunnen MEMS-noordzoekers worden geïntegreerd met Logging While Drilling (LWD) en Measurement While Drilling (MWD) systemen om een geïntegreerde boorrichtingsmetingsoplossing te vormen.het realiseren van synchrone metingen van meerdere parameters zoals azimuth, helling, temperatuur en druk, en het verstrekken van uitgebreide gegevensanalyse ondersteuning voor boortechniek.

V. Toekomstvooruitzichten: Slimmere en nauwkeuriger "ondergrondse navigatie"

Met de voortdurende vooruitgang van de MEMS-technologie gaan MEMS-noordzoekers die zijn aangepast voor het boren van aardolie, in een slimmere en nauwkeurigere richting.door de invoering van algoritmen voor kunstmatige intelligentie, zullen MEMS-noordzoekers over autonome leer- en aanpassingsmogelijkheden beschikken, waardoor ze automatisch parameters kunnen aanpassen aan verschillende booromgevingen,verdere verbetering van de vermogen tegen interferentie en de meetnauwkeurigheidTegelijkertijd zal de integratie van de chips blijven toenemen, het volume van de apparatuur zal verder worden verminderd en het stroomverbruik zal lager zijn, waardoor aanpassingen aan complexere boorscenario's kunnen worden gemaakt.

In het kader van het "dual-carbon" doel stellen olie-exploratie en -ontwikkeling steeds hogere eisen aan efficiëntie, precisie en koolstofarme uitstoot.MEMS-noordzoekers zullen een belangrijkere rol spelen bij het verbeteren van de olie- en gaswinning, het verminderen van de ontwikkelingskosten en het minimaliseren van de milieueffecten, het worden van de "microscopische hoeksteen" voor de kwalitatieve ontwikkeling van de olie-industrie.