Operațiunile de foraj petrolier se desfășoară în medii extreme de foraj caracterizate de temperatură ridicată, presiune ridicată, vibrații puternice și coroziune puternică. Monitorizarea presiunii este o verigă de bază în controlul siguranței forajului, eficienței și beneficiilor extracției de petrol și gaze. Pe baza principiilor frecvenței de rezonanță și efectului piezoelectric, senzori de presiune cu cristal de cuarț posedă o precizie de măsurare ultra-înaltă, stabilitate excelentă și rezistență puternică la condiții dure de lucru. Aceștia au depășit limitările de aplicare ale senzorilor tradiționali și au devenit echipamente indispensabile de monitorizare de bază pe parcursul întregului proces de forare, oferind suport tehnic cheie pentru siguranța, precizia și inteligența operațiunilor de foraj.
I. Măsurarea în timpul forajului (MWD): Asistarea unei geodirecții precise
Măsurarea în timpul forajului (MWD) este o tehnologie de bază pentru găurirea direcțională și orizontală. Este nevoie de achiziție-în timp real a condițiilor de lucru și a parametrilor de formare în fund pentru a se asigura că burghiul forează pe traiectoria optimă și pentru a îmbunătăți rata de întâlnire a rezervorului. Ca o componentă de bază a sistemului MWD, senzorul de presiune cu cristal de cuarț poate surprinde cu precizie modificări subtile ale presiunii de formare și ale presiunii de circulație a fluidului de foraj, cu o rezoluție care o depășește cu mult pe cea a senzorilor tradiționali. Poate identifica în mod clar diferențele în limitele rezervorului și distribuția fluidelor, oferind date fiabile geologilor pentru a ajusta traiectoria de foraj în timp real și prevenind eficient deviația burghiului de la rezervorul țintă.
Senzorul are o performanță excelentă anti-vibrații și se poate adapta la condițiile de lucru de rotație cu-viteză mare a burghiului și vibrații severe ale țevii de foraj. Emite direct semnale de frecvență digitală, fără a fi nevoie de conversie analog-în-digitală, evitând interferența și atenuarea transmisiei semnalului analogic și asigurând o transmisie de date în-în timp real și stabilă. În același timp, este echipat cu o structură de compensare a temperaturii, care se poate adapta la variațiile largi de temperatură în jos și menține precizia măsurării pe tot parcursul procesului, îndeplinind pe deplin cerințele de înaltă-precizie și de înaltă{8}}fiabilitate ale geodirecției în timpul forajului.
II. Monitorizarea presiunii fluidului de foraj: construirea unei linii solide de apărare pentru siguranța în fundul puțului
Fluidul de foraj este „sângele care circulă” al operațiunilor de foraj. Dezechilibrul presiunii sale poate duce cu ușurință la accidente majore de siguranță, cum ar fi pierderea circulației, lovirea și explozia. Prin urmare, monitorizarea precisă și-în timp real a presiunii este crucială. Cu caracteristicile sale de înaltă precizie și de derive scăzută, senzorii de presiune cu cristal de cuarț sunt instalați pe scară largă în puncte cheie, cum ar fi ieșirea pompei de foraj, capul sondei și în interiorul țevii de foraj pentru a monitoriza în timp real-presiunea de intrare și ieșire a fluidului de foraj și a presiunii inelare, pentru a captura rapid fluctuațiile subtile de presiune și pentru a avertiza din timp asupra pericolelor anormale ascunse.
Odată ce este detectată o scădere bruscă a presiunii, riscul de pierdere a circulației poate fi determinat rapid, iar parametrii fluidului de foraj pot fi ajustați în timp util pentru a etanșa stratul scurs; o creștere anormală a presiunii poate avertiza despre blocarea țevii de foraj, colapsul formațiunii și alte probleme, facilitând oprirea și inspecția imediată. Senzorul adoptă un ambalaj sigilat complet metalic, care este rezistent la medii corozive, cum ar fi hidrogenul sulfurat, cu o rată de deviere a funcționării pe termen lung-extrem de scăzută și fără a fi necesară calibrarea frecventă. Nu numai că reduce costurile de întreținere a echipamentelor, ci și timpii de ne-nefuncționalități, prevenind în mod cuprinzător accidentele de siguranță în foraj.
III. Testarea sondelor: evaluarea cu precizie a parametrilor rezervorului de bază
Testarea puțurilor este o verigă cheie în evaluarea performanței rezervorului, verificarea rezervelor de petrol și gaze și formularea planurilor de dezvoltare, care are cerințe extrem de ridicate pentru acuratețea senzorilor, viteza de răspuns și stabilitatea-pe termen lung. După ce a fost coborât în formațiunea țintă de fund, senzorul de presiune cu cristal de cuarț poate monitoriza pe termen lung și cu precizie recuperarea dinamică a presiunii formațiunii, poate capta fluctuații subtile ale curbei de presiune și poate calcula cu precizie parametrii miezului rezervorului, cum ar fi permeabilitatea rezervorului, porozitatea și presiunea formației, oferind o bază fiabilă pentru evaluarea rezervorului.
Are o funcție de autocompensare-incorporată a temperaturii-, care poate compensa eroarea de măsurare cauzată de schimbările de temperatură în fundul puțului. Cu o viteză de răspuns rapidă, poate captura în timp util mutațiile de presiune, adaptându-se la nevoile de testare a puțurilor și de monitorizare a fracturării sondelor convenționale de petrol și gaze și sonde de petrol și gaze neconvenționale, cum ar fi gazele de șist. Unii senzori pot fi instalați permanent în fund pentru a monitoriza schimbările de presiune de-a lungul ciclului de viață al sondei de petrol, oferind suport continuu de date pentru analiza dinamică a rezervorului și optimizarea planurilor de dezvoltare.
IV. Finalizarea puțurilor inteligente și dezvoltarea injecției de apă: îmbunătățirea ratei de recuperare a petrolului și gazelor
Finalizarea puțurilor inteligente și dezvoltarea injecției de apă sunt tehnologiile de bază pentru îmbunătățirea ratei de recuperare a petrolului și gazelor în prezent. Având avantajele tuturor structurii-solide- fără piese în mișcare, durata de viață lungă și stabilitatea ridicată, senzorii de presiune cu cristal de cuarț au devenit echipamente standard de monitorizare pentru sistemele inteligente de completare a puțurilor. Prin aranjarea senzorilor în fiecare strat de producție de foraj, se poate realiza-monitorizarea în timp real a modificărilor de presiune stratificată, se poate realiza o reglare dinamică a producției în fiecare strat și pot fi evitate probleme precum străpungerea unui singur-strat și epuizarea formării.
În legătura de dezvoltare a injecției de apă, senzorul-monitorizează în timp real presiunea de injecție și presiunea de formare, ajută la optimizarea parametrilor de injecție a apei, previne fracturarea și canalizarea formațiunii și asigură o injecție uniformă și eficientă a apei. Optimizarea strategiilor de dezvoltare bazate pe date precise de monitorizare a presiunii poate îmbunătăți în mod eficient rata de recuperare a petrolului și gazelor. În același timp, senzorul acceptă semnal digital de ieșire, care poate fi interconectat cu câmpuri petroliere digitale și sisteme inteligente de foraj, promovând transformarea extracției de petrol și gaze către inteligență și rafinament.
V. Adaptarea la condiții extreme de lucru și extinderea limitelor de explorare prin foraj
Odată cu avansarea explorării de petrol și gaze către straturi adânci și ultra-adânci, condițiile de lucru în foraj au devenit din ce în ce mai dure, cu temperaturi ridicate depășind 200 de grade și presiuni mari de peste 200 MPa, la care senzorii tradiționali se adaptează greu. Prin materiale cristaline speciale, ambalaje sigilate cu mai multe straturi metalice și tehnologie inteligentă de compensare a temperaturii, senzorii de presiune cu cristal de cuarț pot rezista la temperaturi extrem de ridicate, presiune înaltă, radiații puternice și medii puternice de coroziune, depășind blocajul tehnologiei tradiționale de monitorizare, oferind o garanție de monitorizare fiabilă pentru explorarea și dezvoltarea resurselor de petrol și gaze profunde și extinderea exploatării în profunzime a resurselor de petrol și gaze.
În concluzie,senzori de presiune cu cristal de cuarțjoacă un rol de neînlocuit în domeniul forajelor petroliere. Aceștia nu numai că pot avertiza cu acuratețe asupra riscurilor de foraj și pot asigura siguranța operațiunilor de foraj, ci și pot îmbunătăți eficiența forajului și rata de întâlnire a rezervoarelor și pot oferi suport de date pentru evaluarea și optimizarea dezvoltării rezervoarelor, realizând reducerea costurilor și îmbunătățirea eficienței. În viitor, odată cu integrarea internetului obiectelor și a tehnologiilor de inteligență artificială, astfel de senzori se vor dezvolta către integrare, inteligență și telecomandare. Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiilor interne, avantajele de cost și de performanță vor fi evidențiate în continuare, ceea ce va continua să contribuie la dezvoltarea-de înaltă calitate a industriei de petrol și gaze din China.