I. Por que a perfuração de petróleo não pode fazer sem "Precisa busca do norte"?
Na exploração e desenvolvimento de petróleo, a engenharia de perfuração é o elo central da "caça ao tesouro subterrâneo".Quer se trate de perfuração vertical convencional ou de perfuração horizontal e de tecnologias de perfuração direcional comumente utilizadas no desenvolvimento de petróleo de xisto, é crucial compreender com precisão o ângulo de azimute da trajetória de perfuração - simplesmente, para guiar a broca para avançar precisamente ao longo da rota pré-estabelecida milhares de metros abaixo do solo,evitar áreas de alto risco, como falhas e aquíferos, e alcançar diretamente zonas ricas em petróleo.
A determinação da direcção da perfuração tradicional depende de equipamentos como giroscópios e bússolas magnéticas, mas enfrenta numerosas limitações: os giroscópios são volumosos e consomem muita energia.dificultando a adaptação ao espaço limitado das plataformas de perfuraçãoAs bússolas magnéticas são suscetíveis a interferências das estruturas de aço dos equipamentos de perfuração e dos minerais magnéticos subterrâneos, o que resulta em erros significativos na perfuração profunda.Com a complexidade crescente de cenários como o petróleo de xisto e a perfuração em águas profundas, há uma demanda urgente por equipamentos direcionais miniaturizados, anti-interferência, de baixo consumo de energia e de alta precisão.O buscador de norte MEMS surgiu como uma "ferramenta direcional" para atender a esta demanda.
II. MEMS North Seeker: O "Navigador Azimut" no Mundo Microscópico
O MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) é uma tecnologia avançada que integra a microeletrónica e a engenharia mecânica.etc.., num chip de escala milimétrica - em termos vividos, "condensa" o equipamento tradicional volumoso orientado para o norte num pequeno chip.
O princípio de busca do norte dos buscadores do norte MEMS é baseado no efeito de acoplamento da "força de Coriolis" gerada pela rotação da Terra e pelo campo gravitacional.O dispositivo integra internamente micro giros de vibração, acelerômetros e outros sensores: o giroscópio de vibração capta informações de azimute detectando o componente da velocidade angular de rotação da Terra no eixo sensível;O acelerômetro detecta o campo gravitacional para ajudar a corrigir erros de posturaAtravés de algoritmos complexos para fusionar e processar os dados dos sensores, o ângulo entre o dispositivo e o Polo Norte da Terra (ângulo de azimute) é finalmente calculado.fornecendo uma referência norte precisa para a perfuração.
Em comparação com os equipamentos tradicionais de busca do norte, as "vantagens microscópicas" dos buscadores do norte MEMS são extremamente proeminentes: com um volume tão pequeno quanto um punho ou mesmo menor,podem ser integrados diretamente nos sistemas direcionais de perfuração■ o seu consumo de energia é tão baixo como o nível de miliwatts, adaptando-se às restrições de abastecimento de energia das plataformas de perfuração;têm uma forte resistência a choques e podem suportar vibrações e impactos severos durante a perfuraçãoO seu custo é relativamente baixo, facilitando a sua aplicação em larga escala.
III. Adaptação à perfuração de petróleo: as "actualizações hardcore" dos MEMS North Seekers
A particularidade do ambiente de perfuração de petróleo impõe exigências de adaptação rígidas aos pesquisadores MEMS norte.e interferências fortes, os buscadores de norte MEMS foram submetidos a uma série de "upgrades hardcore":
1- Projeto de resistência a altas temperaturas e pressões
A temperatura do fundo do buraco na perfuração profunda pode exceder 150°C e a pressão pode ultrapassar 100MPa.As sondas MEMS adaptadas para perfuração adotam materiais resistentes a altas temperaturas e estruturas seladas, e os seus chips centrais são submetidos a testes de envelhecimento a altas temperaturas para garantir um desempenho estável em ambientes extremos sem erros de medição causados por alterações de temperatura.
2- Capacidade anti-interferência melhorada.
Os componentes metálicos, tais como tubos de perfuração e pedaços em plataformas de perfuração, bem como minerais magnéticos subterrâneos, podem gerar fortes interferências de campo magnético.Os buscadores de norte MEMS compensam o impacto dos campos magnéticos externos em tempo real através de algoritmos de compensação de campo magnético embutidosAo mesmo tempo, otimizam a estrutura de isolamento das vibrações para reduzir a interferência das vibrações de perfuração nos sensores, garantindo a precisão da medição do azimute.
3Procurar o norte rápido e saída em tempo real.
Durante a perfuração, é necessário captar informações de azimute em tempo real para ajustar a trajetória de perfuração.Reduzindo o tempo de busca do norte para alguns minutos ou mesmo dezenas de segundos, muito superior à eficiência dos equipamentos tradicionais; eles também suportam saída em tempo real de dados de azimute,Conectando-se perfeitamente com os sistemas de controlo de perfuração para obter um ajustamento dinâmico da trajetória.
4Resistência à corrosão por meios agressivos
O fluido de perfuração (lodo) é usado durante a perfuração para resfriar a broca e transportar cortes, e o fluido de perfuração é altamente corrosivo.A casca dos buscadores de norte MEMS é feita de materiais de liga resistentes à corrosão, e as interfaces seladas são especialmente tratadas para evitar que o fluido de perfuração invada o equipamento interno e prolonga a vida útil.
IV. Valor de aplicação: impulsionando a "revolução de precisão" na perfuração de petróleo
A aplicação de pesquisadores de norte MEMS na perfuração de petróleo não só resolve os pontos problemáticos dos equipamentos direcionais tradicionais, mas também promove a melhoria da precisão da tecnologia de perfuração:
Na perfuração horizontal, os buscadores de norte MEMS podem guiar com precisão a broca para avançar ao longo da direção de extensão do reservatório de petróleo, melhorando muito a taxa de penetração do reservatório,e a produção de um único poço pode ser aumentada em mais de 30%- na perfuração em águas profundas, as suas características miniaturizadas e de baixo consumo energético adaptam-se às limitações de espaço e de energia das plataformas de perfuração,enquanto a sua capacidade anti-interferência garante a precisão direcional em ambientes marinhos complexos- no desenvolvimento de petróleo e gás não convencionais, como o petróleo de xisto, a aplicação em larga escala de exploradores MEMS norte pode reduzir os custos de perfuração, melhorar a eficiência do desenvolvimento,e promover a exploração em larga escala dos recursos não convencionais de petróleo e gás.
Além disso, os buscadores de norte MEMS podem ser integrados com os sistemas Logging While Drilling (LWD) e Measurement While Drilling (MWD) para formar uma solução integrada de medição direcional de perfuração,Realização de medições síncronas de múltiplos parâmetros, tais como o azimote, inclinação, temperatura e pressão, e fornecendo um suporte abrangente de análise de dados para engenharia de perfuração.
V. Perspectivas do Futuro: "Navegação subterrânea" mais inteligente e precisa
Com o contínuo avanço da tecnologia MEMS, os pesquisadores de norte MEMS adaptados para a perfuração de petróleo estão a avançar para uma direcção mais inteligente e mais precisa.através da introdução de algoritmos de inteligência artificial, os pesquisadores de norte MEMS possuirão capacidades de aprendizagem e adaptação autônomas, permitindo-lhes ajustar automaticamente os parâmetros de acordo com diferentes ambientes de perfuração,Melhoria da capacidade anti-interferência e da precisão de mediçãoAo mesmo tempo, a integração de chips continuará a aumentar, o volume do equipamento será ainda mais reduzido e o consumo de energia será menor, adaptando-se a cenários de perfuração mais complexos.
No âmbito da meta "dual carbono", a exploração e desenvolvimento de petróleo têm exigências cada vez mais elevadas de eficiência, precisão e baixo carbono.As explorações MEMS no norte desempenharão um papel mais importante na melhoria das taxas de recuperação de petróleo e gás, reduzindo os custos de desenvolvimento e minimizando os impactos ambientais, tornando-se a "pedra angular microscópica" para o desenvolvimento de alta qualidade da indústria petrolífera.
Por favor verifique seu email!
