Les operacions de perforació de petroli es duen a terme en entorns extrems de fons de forat caracteritzats per alta temperatura, alta pressió, fortes vibracions i forta corrosió. El control de la pressió és un enllaç bàsic per controlar la seguretat, l'eficiència i els beneficis de l'extracció de petroli i gas de la perforació. Basat en els principis de freqüència de ressonància i efecte piezoelèctric, sensors de pressió de cristall de quars posseeixen una precisió de mesura ultra-, una estabilitat excel·lent i una gran resistència a les dures condicions de treball. Han superat les limitacions d'aplicació dels sensors tradicionals i s'han convertit en un equip de control bàsic indispensable durant tot el procés de perforació, proporcionant un suport tècnic clau per a la seguretat, la precisió i la intel·ligència de les operacions de perforació.
I. Mesurament durant la perforació (MWD): Assistència a la geodirecció precisa
Measurement While Drilling (MWD) és una tecnologia bàsica per a la perforació direccional i horitzontal. Requereix l'adquisició-en temps real de les condicions de treball de fons i els paràmetres de formació per assegurar-se que la broca perfora al llarg de la trajectòria òptima i millora la velocitat de trobada del dipòsit. Com a component bàsic del sistema MWD, el sensor de pressió de cristall de quars pot capturar amb precisió canvis subtils en la pressió de formació i la pressió de circulació del fluid de perforació, amb una resolució molt superior a la dels sensors tradicionals. Pot identificar clarament les diferències en els límits del dipòsit i la distribució de fluids, proporcionant dades fiables perquè els geòlegs ajusten la trajectòria de perforació en temps real i evitant eficaçment que la broca es desviï del dipòsit objectiu.
El sensor té un excel·lent rendiment anti-vibració i pot adaptar-se a les condicions de treball de rotació d'alta-velocitat de la broca i fortes vibracions del tub de perforació. Emet directament senyals de freqüència digital sense necessitat de conversió analògica-a-digital, evitant la interferència i l'atenuació de la transmissió del senyal analògic i assegurant una transmissió de dades estable i-en temps real. Al mateix temps, està equipat amb una estructura de compensació de temperatura, que pot adaptar-se als canvis amplis del rang de temperatura al fons del forat i mantenir la precisió de mesura durant tot el procés, complint totalment els requisits d'alta-precisió i alta-fiabilitat de la geodirecció durant la perforació.
II. Monitorització de la pressió del fluid de perforació: construcció d'una línia de defensa sòlida per a la seguretat del fons de forat
El fluid de perforació és la "sang que circula" de les operacions de perforació. El desequilibri de la seva pressió pot provocar fàcilment accidents importants de seguretat, com ara pèrdua de circulació, puntades i esclats. Per tant, el control precís i-de la pressió en temps real és crucial. Amb les seves característiques d'alta precisió i baixa deriva, els sensors de pressió de cristall de quars s'instal·len àmpliament en punts clau com la sortida de la bomba de perforació, el cap de pou i l'interior de la canonada de perforació per-controlar en temps real la pressió d'entrada i sortida del fluid de perforació i la pressió anular, capturar ràpidament fluctuacions de pressió subtils i advertir aviat de perills ocults anormals.
Una vegada que es detecta una caiguda sobtada de pressió, es pot determinar ràpidament el risc de pèrdua de circulació i es poden ajustar els paràmetres del fluid de perforació de manera oportuna per segellar la capa amb fuites; un augment anormal de la pressió pot advertir de l'obstrucció de la canonada de perforació, col·lapse de la formació i altres problemes, facilitant l'aturada i la inspecció immediata. El sensor adopta un embalatge segellat totalment metàl·lic, que és resistent a mitjans corrosius com el sulfur d'hidrogen, amb una taxa de deriva d'operació a llarg termini-extremadament baixa i sense necessitat de calibratge freqüent. No només redueix els costos de manteniment dels equips, sinó que també redueix el temps d'inactivitat no-operacional, evitant de manera integral els accidents de seguretat en el fons de pou.
III. Prova de pous: avaluació precisa dels paràmetres del dipòsit central
Les proves de pous són un enllaç clau per avaluar el rendiment dels dipòsits, verificar les reserves de petroli i gas i formular plans de desenvolupament, que tenen requisits extremadament alts per a la precisió del sensor, la velocitat de resposta i l'estabilitat a-a llarg termini. Després de baixar a la formació de fons del dipòsit, el sensor de pressió de cristall de quars pot -monitar amb precisió i a llarg termini la recuperació dinàmica de la pressió de la formació, capturar fluctuacions subtils a la corba de pressió i calcular amb precisió els paràmetres bàsics del dipòsit, com ara la permeabilitat del dipòsit, la porositat i la pressió de la formació, proporcionant una base fiable per a l'avaluació del dipòsit.
Té una funció d'autocompensació de la temperatura-integrada-, que pot compensar l'error de mesura causat pels canvis de temperatura al fons del forat. Amb una velocitat de resposta ràpida, pot capturar a temps les mutacions de pressió, adaptant-se a les necessitats de control de la fractura i proves de pous dels pous de petroli i gas convencionals i dels pous de petroli i gas no convencionals com el gas d'esquist. Alguns sensors es poden instal·lar permanentment al fons del forat per controlar els canvis de pressió al llarg del cicle de vida del pou de petroli, proporcionant suport de dades contínues per a l'anàlisi dinàmica dels dipòsits i l'optimització dels plans de desenvolupament.
IV. Finalització intel·ligent de pous i desenvolupament d'injecció d'aigua: millora de la taxa de recuperació de petroli i gas
La finalització intel·ligent de pous i el desenvolupament d'injecció d'aigua són les tecnologies bàsiques per millorar la taxa de recuperació de petroli i gas actualment. Amb els avantatges de totes les estructures d'estat-sòlid-sense peces mòbils, una llarga vida útil i una gran estabilitat, els sensors de pressió de cristall de quars s'han convertit en equips de monitorització estàndard per als sistemes intel·ligents de finalització de pous. En disposar els sensors a cada capa de producció de fons de forat, es pot fer un seguiment-en temps real dels canvis de pressió en capes, es pot aconseguir una regulació dinàmica de la producció a cada capa i es poden evitar problemes com ara l'avenç d'una-capa i l'esgotament de la formació.
A l'enllaç de desenvolupament de la injecció d'aigua, el sensor-en temps real supervisa la pressió d'injecció i la pressió de formació, ajuda a optimitzar els paràmetres d'injecció d'aigua, evita la fractura i la canalització de la formació i garanteix una injecció d'aigua uniforme i eficient. L'optimització de les estratègies de desenvolupament basades en dades precises de control de pressió pot millorar eficaçment la taxa de recuperació de petroli i gas. Al mateix temps, el sensor admet la sortida de senyal digital, que es pot interconnectar amb jaciments de petroli digitals i sistemes de perforació intel·ligents, promovent la transformació de l'extracció de petroli i gas cap a la intel·ligència i el refinament.
V. Adaptació a condicions de treball extremes i ampliació dels límits de l'exploració de perforació
Amb l'avenç de l'exploració de petroli i gas cap a capes profundes i ultra-profundes, les condicions de treball en fons de pou s'han tornat cada cop més dures, amb temperatures elevades que superen els 200 graus i pressions elevades que superen els 200 MPa, a les quals els sensors tradicionals són difícils d'adaptar. Mitjançant materials de cristall especials, envasos segellats metàl·lics de múltiples capes i tecnologia de compensació de temperatura intel·ligent, els sensors de pressió de cristall de quars poden suportar temperatures extremes, alta pressió, radiació forta i fortes entorns de corrosió, trencant el coll d'ampolla de la tecnologia de monitorització tradicional, proporcionant una garantia de monitorització fiable per a l'exploració i desenvolupament d'exploració i desenvolupament de recursos profunds de petroli i gas.
En resum,sensors de pressió de cristall de quarstenen un paper insubstituïble en el camp de la perforació de petroli. No només poden advertir amb precisió dels riscos de fons de forat i garantir la seguretat de les operacions de perforació, sinó que també poden millorar l'eficiència de la perforació i la taxa de trobada dels embassaments, i proporcionar suport de dades per a l'avaluació i l'optimització del desenvolupament del dipòsit, aconseguint una reducció de costos i una millora de l'eficiència. En el futur, amb la integració de l'Internet de les coses i les tecnologies d'intel·ligència artificial, aquests sensors es desenvoluparan cap a la integració, la intel·ligència i la remoció. Amb l'avenç continuat de les tecnologies nacionals, es destacaran encara més els avantatges de costos i rendiment, que continuaran ajudant al desenvolupament d'alta-qualitat de la indústria del petroli i el gas de la Xina.