Буровой раствор станет передатчиком данных о недрах

В Пермском Политехе разработали способ передачи информации, используя буровой раствор, циркулирующий в нефтяной скважине. Эта разработка позволила интегрировать передачу данных через раствор в современный комплекс для бурения скважин. Об этом сообщает Информационное агентство «Девон», ссылаясь на пресс-релиз ПНИПУ.

Для успешного бурения нефтяной скважины критически важно контролировать перемещение бурового оборудования, особенно когда расстояние от точки начала бурения до нефтеносного пласта достигает нескольких километров.

Однако процесс бурения часто сопряжен с трудностями. Кабели могут перекручиваться вокруг бурового инструмента и обрываться, радиоволны не проникают сквозь землю, а шум оборудования делает звуковые сигналы неразличимыми.

Буровой раствор выполняет функцию охлаждения и смазки бурового инструмента, снижая трение о стенки скважины. Он также отводит тепло, предотвращая перегрев и износ оборудования. Еще одна важная задача раствора – удаление шлама, то есть разрушенной породы, на поверхность.

Ученые горно-нефтяного факультета Пермского Политеха нашли решение, используя эту жидкость в качестве канала связи. Они добавили пульсатор в разработанную ранее интеллектуальную систему управления траекторией бурения, использующую оптико-волоконные гироскопы.

Пульсатор представляет собой механическое устройство в форме «тарелки». Он устанавливается на буровой вал и периодически перекрывает поток раствора, создавая гидравлические импульсы, или гидроудары.

Эти импульсы кодируются в двоичный код (0 и 1), где каждый гидроудар является сигналом. Подобно азбуке Морзе, они передают цифровую информацию о параметрах бурения. Например, последовательность единиц может означать продолжительное повышение давления.

Сигнал быстро достигает поверхности, где высокочувствительные датчики регистрируют малейшие изменения давления. Затем специальное программное обеспечение отфильтровывает шумы и расшифровывает данные, отображая информацию о движении на экране.

В результате оператор получает на мониторе точную трехмерную модель траектории бурения в режиме реального времени. Это программное обеспечение также разработано специалистами Пермского Политеха.

«Эта технология превращает обычный буровой раствор в высокотехнологичный канал связи, – подчеркнул Александр Мелехин, доцент кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ. – Ключевое преимущество этой технологии – ее универсальность и надежность».

Новая система функционирует на глубине до 3 км, обеспечивая стабильную связь на больших глубинах. Она устойчива к вибрациям и шуму. Аппаратно-программный комплекс не требует остановки бурения для обслуживания и использует существующее оборудование скважины. Это позволит сократить стоимость комплекса для бурения скважин в два раза по сравнению с зарубежными аналогами.

В настоящее время система передачи данных проходит испытания на месторождениях Пермского края. Разработчики утверждают, что технология может снизить риски и экономические потери, а также повысить точность бурения сложных скважин.

Ранее ИА «Девон» сообщало о создании в ПНИПУ уникальной системы для отслеживания траектории бурения горизонтальных скважин. Она способна работать по заданным алгоритмам, управлять траекторией ствола и передавать информацию о состоянии пласта нефтяникам.