Agenda 4.11 He 4. Herr rram amie ienta ntass de Me Medi dici ción ón MW MWD D
Introducción.
Sistemas MWD.
Tiempo Real / Procesos de Telemetría. Medición de Fondo del MWD. Conversión de Data. Generación de Señal. Propagación de la Señal y Adquisión. Demodu Dem odulac lación ión de la Señal Señal..
Herr He rram amie ient ntas as MW MWD D uti utililiza zada dass po porr SL SLB B
Sens Se nsor ores es ad adic icio iona nale less en lo loss MWD MWD
11/13/2006
Introducción El propósito de las herramientas MWD es transmitir datos medidos en fondo del pozo a superficie, de manera que los datos puedan ser procesados. Básicamente una señal proveniente de formación es generada en el fondo del pozo, esta señal es codificada y demodulada. La telemetría inalámbrica es el proceso que permite transmitir transmi tir datos desde un lugar lugar a otro. otro. En el caso particular particular de la herramienta MWD, la transmisión se efectúa desde el fondo del pozo hasta las computadoras ubicadas en superficie o desde una herramienta LWD al MWD. 11/13/2006
Introducción La transmisión del MWD se realiza a través de Pulsos de Presión que son enviados por medio del lodo de perforación desde la herramienta en su ubicación en el fondo hasta la superficie. El hecho de enviar información utilizando pulsos de presión es muy interesante e involucra pequeños procesos con el objetivo final de enviar datos que puedan ser leídos de forma directa en superficie. 11/13/2006
Sistemas de MWD Drilling & Measurements utiliza tres tipos de herramientas MWD para hacer mediciones en diferentes diámetros de hoyos. La principal Medición es la de Dirección e Inclinación, la cual envía a superficie vía Telemetría en Tiempo Real. Adicionalmente sirve de puente para enviar señales en Tiempo Real de herramientas de LWD para la evaluación de las formaciones. 11/13/2006
PowerPulse
ImPulse
SlimPulse
Tiempo Real / Procesos de Telemetría Enviar data vía telemetría se puede considerar el aspecto más valioso y de mayor valor agregado del MWD. Este proceso se puede describir a través de los siguientes pasos: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Medición de Fondo. Conversión de Data. Generación de señal Propagación de la señal. Adquisición de Datos por el sensor de superficie. Demodulación de la señal.
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Medición de Fondo
Se toman mediciones del fondo del pozo, utilizando como guía para los Puntos de Datos y la Densidad de Datos la programación proporcionada a la herramienta antes de comenzar la perforación.
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Conversión de Data
Antes de enviar data a superficie el MWD convierte la información en data binaria. Luego esta data es combinada en una Frame. Cada Frame también contiene información de chequeo de errores y una confirmación de sincronización del MWD. Medición y Transformación de Datos
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Como Codifica la señal el MWD
Para enviar data legible a superficie vía telemetría el MWD codifica la información medida en el fondo en Código Binario, el cual, es una forma de lenguaje que utiliza ceros y unos (0,1).
Esto lo logra realizando un cambio en la Frecuencia o la Fase de la onda generada en el modulador.
Como resultado para poder comprender mejor este proceso es necesario verificar como se realiza este cambio de Frecuencia y Fase de la onda.
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Frecuencia de la señal del MWD La
frecuencia de la señal es el número de ondas que pasan un punto determinado en un segundo y se expresa en Hz. Una longitud de onda representa un ciclo completo. Esto
representa un Ciclo
Esta
1
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señal posee 12 ciclos en un segundo, por lo tanto es una onda de 12 Hz.
Como se cambia la Frecuencia
El MWD codifica datos binarios a través de la onda cambiando la frecuencia de ésta.
Para cambiar la frecuencia, el modulador es rotado a diferentes velocidades.
El cambio de frecuencia consiste básicamente en aumentar y disminuir el número de ciclos por segundo.
Modulador 11/13/2006
Frecuencias generadas por el Modulador
Fase de la Señal del MWD
Una Fase Completa de 360º
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Cada longitud de la onda puede ser relacionada con un circulo de 360°.
Cada longitud de onda puede ser dividida en fases de 90°, 180°,270° etc.
Como se cambia de Fase El
MWD codifica datos binarios a través de la onda cambiando la fase.
Para
cambiar la fase, el modulador temporalmente disminuyen y luego aumenta la velocidad para obtener la misma frecuencia.
Esto trae como resultado que la fase de la onda cambie en el tiempo.
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Como Detectar el cambio de Fase
A & B están en Fase
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B & C están 180º Fuera de Fase
El programa de demodulación en la computadora de Superficie compara un período de tiempo.(Ejemp: 55 ms para PowerPulse con el período de tiempo anterior para determinar si existe cambio de fase.
Por ejemplo el período A es comparado con el período B.
El pe´riodo C es comparado con el período B.
Solo son comparados los períodos consecutivos previos
Métodos de Codificación Binaria
Cuando el MWD cambia la fase o frecuencia de la onda, esto le permite codificar un símbolo.
Un símbolo representa uno o más Bits de data y esto depende directamente del tipo de Método de Codificación.
Existen varias densidades de símbolos o Métodos de Codificación.
Una densidad de Símbolos alta significa alta densidad de Bits.
Una alta densidad de Bits significa mayor cantidad de mediciones en Tiempo Real enviadas en un período determinado de tiempo.
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Métodos de Codificación Binaria Los Métodos de codificación que podemos encontrar dependiendo de la velocidad y cantidad de datos enviados a superficie son los siguientes:
1. BPSK (Código Binario de Cambio de Fase) 2. QPSK (Código Binario de Cuadratura) 3. MSK (Código Binario Mínimo) 11/13/2006
Método de Codificación Binaria BPSK
El método BPSK o Código Binario de Cambio de Fase utiliza una cambio de 180° para codificar un símbolo representado por el Binario
1.
Cambio de Fase No hay Cambio
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Valor del Símbolo
Cuando no existe cambio de fase se codifica un símbolo representado por el Binario 0. Cuando se aplica este método la fase absoluta no es relevante solamente es importante si existe un cambo entre el símbolo actual y el anterior.
Métodos de Codificación Binaria QPSK
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El método QPSK o Código de Cuadratura de Cambio de Fase usa los cambios de fase de 0°, 90°, 180°, o 270° para codificar uno de cuatro símbolos. Cada símbolo representa un dígito binario.
Para QPSK cada símbolo representa dos dígitos Binarios.
En este método el cambio de fase absoluto no es importante solo el cambio entre el símbolo actual y el anterior.
Métodos de Codificación Binaria MKS
Frecuencia
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El método MSK o Código de Mínima Fase usa el cambio de frecuencia para codificar un símbolo que represente un binario 0 o un binario 1.
Una frecuencia codifica un Binario 0 y otra frecuencia codifica un Binario 1.
La diferencia entre ambas frecuencias es igual a la mitad de la densidad de Símbolo utilizada.
Valor del Símbolo
Generación de la Señal
Durante la perforación el lodo es bombeado a través de la sarta de perforación, pasando por el interior de MWD y saliendo por los orificios de la barrena.
Para enviar la data a superficie el MWD genera una señal creando pulsos de presión en el lodo. La herramienta codificada la data binaria en la señal. 11/13/2006
Flujo del Lodo de Perforación
Tipos de Señal Las compañías de servicios de perforación en la actualidad utilizan una diversidad de formas para poder enviar señal de una herramienta MWD desde el fondo hasta la superficie. Entre los tipos de señal se encuentran: 1. 2. 3. 4. 11/13/2006
Ondas Electromagnéticas. Pulsos Negativos. Pulsos Positivos. Pulsos Continuos.
Tipos de Señal Ondas Electromagnéticas
La transmisión por ondas electromagnéticas consiste en enviar corriente a la formación utilizando la sarta como medio conductivo para que la corriente retorne. La data medida es codificada o demodulada en el flujo de corriente.
La señal electromagnética es utilizada básicamente cuando existen dos herramientas en la sarta de perforación que no están físicamente conectadas por un extender.
Las ondas electromagnéticas no son muy fuertes como para ser utilizadas en distancias largas.
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Herramienta MWD
Onda Electromagnética
Tipos de Señal Pulsos Negativos Este tipo de pulsos es generado cuando momentáneamente se reduce la presión en tubería. Esto se logra desviando el lodo de perforación desde adentro de la sarta hacia el anular utilizando una válvula de desahogo. Al abrir la válvula de desahogo la presión en el tubería se reduce aproximadamente 100 psi. Al cerrar esta válvula la presión en la tubería regresa a su valor original. SLB no utiliza este tipo de tecnología en sus Herramientas
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TUBERIA ABIERTA
TUBERIA CERRADA
Tipos de Señal Pulsos Positivos
Los pulsos positivos son generados en la columna de lodo. Eso se logra bloqueando momentáneamente y parcialmente el flujo que pasa por la tubería de perforación.
Cuando el lodo es bloqueado, la presión dentro de la tubería aumenta y cuando termina el bloqueo la presión vuelve a su valor original. SLB utilizaba este tipo de telemetría en su herramienta SLIM 1*.
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Tipos de Señal Pulsos Continuos
Las ondas de Pulsos Continuos son generadas en la columna de lodo como resultado de bloquear y desbloquear el flujo a través de la sarta de perforación. Cuando el flujo es bloqueado, la presión interna se incrementa. Cuando el flujo es desbloqueado, la presión interna vuelve a su valor original. Las herr Las herrmi mien enta tass MW MWD D de SLB SLB com comoo PowerP Pow erPuls ulse*, e*, IMPul IMPulse* se* and and Sli SlimPu mPulse lse*) *) utilizan pulsos continuos para transmitir la data a superficie. 11/13/2006
2
1
3
Técn Té cnic icas as de Te Tele leme metr tría íass Pulso Positivo Pulso Negativo
Pulso Continuo
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Generando la Señal con el PowerPulse* Generando la Señal en PowerPulse*
El PowerPulse* utiliza un modulador para generar una onda continua de pulsos positivos. El modulador esta compuesto por un Rotor y un Estator con cuatro lóbulos cada uno. El rotor es manejado por el motor del modulador, que a su vez recibe el poder para funcionar de una turbina.
A medida que gira, el rotor permite que se abra y parcialmente se cierre el espacio entre los lóbulos del estator.
Cuando el espacio esta abierto la presión está al mínimo y cuando está bloqueado la presión está al máximo. De esta manera se produce la onda continúa.
La herramienta IMPulse funciona exactamente igual al PowerPulse solo que en lugar de cuatro solo tiene estator y Rotor con tres lóbulos. 11/13/2006
Estator Rotor
Turbina
Generando la Señal con el SlimPulse* Generando la Señal en SlimPulse* Impeler
El SlimPulse utiliza un modulador para generar la señal.
El modulador utiliza el torque generado por un motor de Corriente Directa ubicado en el ensamblaje del modulador de la herramienta, para generar la onda continua.
El motor es alimentado por baterías.
Los pulsos de presión son generados en el espacio (gap) entre el estator y el restrictor.
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Restrictor Estator
Magnitud de la Señal
El poder de la señal es directamente proporcional a la caída de presión en el modulador.
A medida que la señal viaja hacia arriba por la columna de lodo va perdiendo energía.
Existen diferentes factores que pueden hacer que la señal pierda energía.
Entre estos factores viscosidad del lodo.
Una señal débil tiene muy probabilidades de llegar a superficie.
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se
encuentra
la
pocas
Presión Presión Cerrado
Caída de Presión
Abierto
Tiempo
Magnitud de la Señal Aletas del Estator
magnitud de la señal va a depender directamente del espacio de separación entre el rotor/restrictor y el estator.
Presión
La
Separ. Larga .25”
Tiempo
Esta
separación permite que el flujo de lodo fluya inclusive cuando el modulador está en la posición de cerrado. Aletas del Estator
El
tamaño de la separación determina la caída de presión a través del modulador.
Si
la separación es pequeña la caída de presión es grande y mayor es la amplitud de la señal producida y viceversa.
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Presión Presión
Separ. Corta .06”
Tiempo
Factores que pueden afectar la Señal
Cuando la Separación del Modulador es muy grande
Lo
ideal es una separación que permita una caída de presión suficiente para alcanzar la profundidad máxima del pozo
La caída de presión no es fuerte 11/13/2006
Al viajar largas distancias se pierde y no alcanza la superficie
Factores que pueden afectar la Señal
Cuando la Separación del Modulador es muy pequeña
La erosión en el Estator Puede ser excesiva 11/13/2006
LCM puede causar Atascamiento en el Modulador.
Sólidos en el lodo Pueden atascar el modulador.
Factores que pueden afectar la Señal
Igual Separación y diferente viscosidad del lodo.
Alta Visc.
Baja Visc.
A
mayor viscosidad del lodo mayor es la atenuación de la señal del MWD.
A
mayor viscosidad del lodo se requiere menor la separación del modulador.
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Propagación de la Señal y Adquisición
Los Pulsos de Presión del MWD se propagan a través de la columna de lodo dentro de la tubería de perforación.
Los sensores en superficie se encargan de recibir y transmitir a las computadoras de adquisición de superficie. 11/13/2006
Sensores de Superficie
Propagación de la señal a Superficie
Demodulación de la Señal
La demodulación consiste en recibir la Señal y convertirla en una decodificación expresada en un Frame. Las computadoras de superficie reciben Data Binaria de la señal. El receptor envía la data binaria a una decodificador de frame. El decodificador de Frame extrae palabras de cada Frame. Cada palabra es guardada en una base de datos. El programa de computadoras de superficie usa la base de datos para generar salidas expresadas en registros o datos. 11/13/2006
Demodulación de la Señal El proceso de demodulación de la señal del MWD se podría resumir en tres pasos:
1. Generar el Frame. 2. Recibir el Frame. 3. Decodificar el Frame.
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Frame
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Antes de que cada medida sea codificada en la onda de presión, cada una es convertida en una palabra o símbolo Binario. Una palabra binaria esta compuesta por una serie de dígitos binarios (bits) que representan una medición. Una palabra binaria varia en tamaño entre 2 y 16 bits. El MWD combina las palabras binarias en Frames de manera ordenada. Normalmente hay entre 10 y 25 palabras por frame. Un Frame es básicamente un conjunto organizado de un grupo de mediciones.
Recibiendo el Frame MWD en el Fondo
Digitos Binarios Codificados En la onda de Presión
El programa de demodulación en la computadora de superficie recibe la señal del MWD.
Recibir es recuperar la secuencia de Dígitos Binarios (0s y 1s) de la onda de presión generada por la herramienta MWD.
Al
Recuperando la Secuencia de Digitos Binarios 11/13/2006
comienzo de la transmisión de la data, el MWD envía lo que se denomina Precursor, lo que indica que el programa de superficie se sincroniza con la herramienta en el fondo para comenzar a recibir la información.
Decodificando el Frame Una
vez recuperados los dígitos binarios, se envían al decodificador de Frame.
El
decodificador traduce la cadena de dígitos binarios en palabras y Frames.
Palab. Sincr. & FID Palab.
La
palabra SYNC indica el inicio de cada frame.
El
numero de Identificación del Frame (FID) indica que definición de frame debe usarse para decodificar ese grupo de dígitos binarios.
Una
Lista de Frames 11/13/2006
vez decodificada la data es almanecenada en la base de datos de la computadora para ser expuesta en la computadora donde la información puede ser leída en unidades de Ingeniería.
Herramientas MWD utilizadas por SLB
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PowerPulse*
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Tiene 3 magnetómetros / 3 acelerómetros para 6 ejes D&I Actualización rápida de datos a 0.5 hasta 16.0 bps Levantamientos D y I Continuos El sistema MWD se puede configurar en el pozo para reducir los viajes para cambiar herramienta. Las mediciones opcionales incluyen: – Rayos Gamma – DWOB y Dtorque – 4-ejes de medición de vibración Combinado con los servicios LWD para evaluar la formación en tiempo real y servicio de Geo-Direccionamiento IMPulse tiene el mismo principio de funcionamiento solo que en lugar de cuatro lóbulos en el demodulador solo tiene tres.
PowerPulse* Especificaciones Direccionales
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Cara Herramienta Tiempo Actualización (seg) Rango Exactitud Resolución Cambio Magnético / Gravedad Inclinación Rango Exactitud Resolución Azimut Rango Exactitud Resolución Levantamiento a Display (seg)
3 a 11 @ 6 bps 0º a 360º 1º @ 1σ 3º 3.5º a 8º 0º a 180º 0.1º @ 1σ 0.03º 0º a 360º 1º @ 1σ 0.5º 60 @ 6 bps
Levantamientos Continuos Tiempo Actualización (seg) Inclinación Rango Exactitud Resolución Azimut Rango Exactitud Resolución
44 a 85 20º a 180º 0.2º @ 1σ 0.03º 30º a 330º 2º @ 1σ 0.1º
PowerPulse* Efecto de RPM en la Pata de Perro Permisible para PowerPulse (los cálculos están basados en la vida total del collar de 2000 hrs)
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IMPulse*
Actualización rápida de datos a 3 bps sin compresión de datos
Control de levantamiento direccional automático.
Inclinación continua.
Mediciones registradas en tiempo real
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3 magnetómetros / 3 acelerómetros para D & I de 6 ejes
Las mediciones opcionales incluyen: – Presión anular mientras se está perforando – Medición de la inclinación en la barrena Combinado con los servicios VISION LWD para evaluación de la formación en perforación de diámetro estrecho en tiempo real y servicios de geodireccionamiento
IMPulse - MWD
Diàmetro de hoyo pequeño para 4 3/4 pulg. ensambles para interior del pozo.
Incorpora el sistema de telemetría de onda portadora continua.
El diseño permite la medición D & I más cerca de la barrena.
La turbina auto-contenida le da potencia a la herramienta.
Valores estándar de 150º C, 20,000 psi de presión de trabajo.
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Paquete de Alta Temperatura, Alta Presión - 175º C, 25,000 psi presión de trabajo. Tolerancia LCM 50 bl/bbl tapón de tuerca medio.
IMPulse - MWD Especificaciones Mecánicas OD del Collar OD Banda de desgaste Longitud del Collar (nominal) Conexiones del Collar Superior Inferior Máx. Curvatura de Herramienta. Perf. Modo deslizante Rotaria Razón de Resistencia a la Flexión
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4.75 in. API 51/4 in. 32 ft NC-38 Box NC-38 Box 30º/100 ft 15º/100 ft 2.04/2.01
Intervalo de Presión Anular
0-20,000 psi
Presión de Operación Máx.. Herramienta opcional p / Alta Presión Temperatura de Operación Máx.. equipo opcional alta temperatura rango de flujo estándar Caída de presión @ 11 ppg rango de flujo alta temperatura Caída de presión @ 11 ppg Tolerancia LCM (tapón de tuerca med)
20,000 psi 25,000 psi 150º C / 300º F 175º C / 350º F 130-400 gpm 295 psi @ 400 gpm 130-350 gpm 225 psi @ 350 gpm 50 lb/bbl
IMPulse - MWD Especificaciones Direccionales Static Surveys Cara Herramienta Tiempo actualización (seg) Rango Exactitud Resolución Cambio Magnético / Gravedad Inclinación Rango Exactitud Resolución Rango Azimut Exactitud Resolución 91 a 104 Levantamiento a Display (seg)
Variable 0º a 360º 1º @ 1σ 3º 3.5º a 8º 0º a 180º 0.1º @ 1σ 0.03º 0º a 360º 1º @ 1σ 0.5º
Levantamientos Continuos Inclinación Azimut
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Tiempo actualización (seg) Rango Exactitud Resolución Rango Exactitud Resolución
41 a 138 20º a 180º 0.2º @ 1σ 0.03º 30º a 330º 2º @ 1σ 0.1º
IMPulse* Servicios Principales
Data en Tiempo Real y Memoria Rayos Gamma Resistividad a multiples profundidades (2MHz Tipo Inductivo) Resistividades 5 Atenuación/5 Cambio de Fase Cara de la Herramienta Direción & Inclinación Poder Generado en Fondo
Características Opcionales Densidad T Real & Porosidad con ADN4 Receptor para AIM475 Perfiles de Invasión Calibrador de Diámetro (Fase) Rayos Gamma Azimutal 11/13/2006
Aplicaciones Tamaño de Hoyo: 5 3/4” - 6 3/4” Lodo: BA/ BA Temp: 150oC / 302oF 175oC / 350oF
Especificaciones de Operación Max. Curvatura Herramienta: 15deg/100ft Rotando 30deg/100ft Deslizando Max Rata de Fujo: 400 gpm Max Presión: 20,000psi
SlimPulse*
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Esta es una nueva generación de herramienta MWD que puede ser utilizada en hoyos más pequeños. Posee un grado de confiabilidad comparable al PowerPulse* pero con los beneficios de una herramienta MWD recuperable a través de técnicas de pesca. Detección del modo rotaria. Aumenta la capacidad de actualización del RG y Resistividad. Proporciona Dirección e Inclinación Contínua. Aumenta el control direccional y ahorro en tiempo de taladro. Combinable con ARC/CDR* - LWD.
Especificaciones Técnicas del SlimPulse Inclinación : Dirección: Rayos Gamma:
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0.025° Resolution +/- 0.1° Accuracy 0.025° Resolution +/- 1° Accuracy 0.5 cps Resolution 6 % Accuracy 0 - 250 API Range
Temperatura : 300 °F / 350 °F Presión : 20 000 psi Galonaje : 35 to 1200 gpm Curvatura : 40 °/100 ft LCM : 50 lb/bbl medium nut plugs
Combinaciones de Herramientas MWD
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Sensores Adicionales en los MWD
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Sensor de Medición de Rayos Gamma Detector Rayos Gamma
Potacio Uranio Torio
Distribución Esquemática de Rayos Gamma Potacio Uranio
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El sensor de Rayos Gamma mide la cantidad de los elementos radiactivos llamados Potasio, Torio, Uranio. Estos elementos se encuentran en lutitas y arcillas que son formaciones sedimentarias que tienden a proporcionar valores para Rayos Gamma altos.
En formaciones limpias como calizas o arenosas los valores de Rayos Gamma son bajos.
Esta diferencia en las medidas Rayos Gamma dan la base para las aplicaciones de este tipo de medición.
Torio
Tipos de Sensores de Rayos Gamma 1.
Plateau: El sensor tipo Plateau da una medida absoluta de los rayos gamma provenientes del torio, uranio y potasio. Este tipo de sensor es el que se utiliza en las herramientas de MWD y lo será descrito en este modulo.
2.
Espectral: El sensor tipo Espectral discrimina los Rayos Gamma proveniente de cada elemento, permitiendo hacer un registro de RG para cada uno de ellos por separado. Este tipo de sensor es utilizado en las herramientas de LWD. 11/13/2006
Funcionamiento del Sensor de R Gamma
Para detectar Rayos Gamma SLB utiliza un Detector Centelleo.
Un Detector de Centelleo esta compuesto por:
1. 2. 3.
Un Cristal de Centelleo. Un tubo foto multiplicador Un circuito discriminador.
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Circuito Discriminador
Cristal Scintillador
Tubo Foto Multiplicador
Funcionamiento del Sensor de R Gamma
Un cristal de sodio iodado impregnado con talio. El talio es usado como una impureza en la estructura reticular del cristal. El Rayos Gamma pasa por el Cristal detector y colisionan con los átomos del cristal. Cada colisión hace que el átomo libere un Electrón. El electrón es capturado por el Talio presente en el Cristal y produce un destello de luz, el cual se denomina centelleo.
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Detector Scintillator
Cristal Scintillator
Rayo Gamma
Cristal Scintillator
Electrón
Talio
Funcionamiento del Sensor de R Gamma
El tubo Foto multiplicador está hecho por un serie de Diodos. Un voltaje se aplica sobre este tubo. Cada Diodo por separado es colocado a una diferencia de potencial mayor que el diodo anterior. Detector Scintillator
El destello de luz actúa sobre el foto cátodo.
El Foto cátodo emite electrones.
Los electrones son atraídos a lo largo de la serie de diodos.
Estos continúan atrayendo electrones hasta el punto en el que existen suficiente nivel de electrones para ser leídos por un circuito convencional.
A este punto el ánodo recopila los electrones y los envía al circuito. 11/13/2006
FotoMultiplicador
Foto Cátodo
Diánodos
Ánodo
Funcionamiento del Sensor de R Gamma
El circuito contiene un Discriminador y un Amplificador.
Cada Rayo Gamma que entra en el Detector crea un pulso que es almacenado por el circuito.
El discriminador diferencia entre pulsos producidos por Rayos Gamma provenientes de la Formación y pulsos causados por electrones de respaldo basados en la energía del pulso. 11/13/2006
Circuito Discriminador / Amplificador
Como medir R Gamma con Sensor Plateu
El detector tipo Plateu es colocado en las herramientas MWD para medir Rayos Gammas naturales de la Formación. Los resultados medidos por este detector son expresados en Cuentas por Segundo (CPS). Si existe mayor radiación en la Formación la medición se verá reflejada en una mayor cantidad de CPS medidos. Formaciones como la Arcilla, la cual posee una cantidad de radiación mayor que otras como la arenisca producirá mayor cantidad de CPS en el detector.
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Circuito Discriminador / Amplificador
Salida: CPS
Consideraciones de Funcionamiento
EL número de pulsos que el detector cuenta es relacionado al voltaje aplicado al Foto multiplicador.
El voltaje DEBE ser establecido en cierto rango para que el detector puede funcionar correctamente.
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Circuito Discriminador / Amplificador
Rango de Funcionamiento del sensor Plateu
El voltaje de funcionamiento del detector Plateu es calibrado en un laboratorio por un técnico.
El rango de voltaje optimo es determinado, asì como el margen de voltaje alto y bajo.
Estos datos son registrados en la hoja de calibración de la herramienta MWD, de manera que el Ingeniero de campo programe el sensor para trabajar en ese determinado rango de voltaje. Aun cuando las condiciones en el fondo del pozo cambien ligeramente, los CPS se mantendrán precisos siempre que el voltaje se mantenga en el rango Plateu.
Si la temperatura en el fondo del pozo causara sensitividad en el detector, los rayos gamma aun serían correctos si esta dentro del rango de voltaje. 11/13/2006
Área Plateu CPS
Voltaje muy Alto
Voltaje muy Bajo
Voltaje
Ventajas del Sensor de Rayos Gamma
Este permite puntos de referencia entre viajes separados en el pozo y posicionamiento de herramientas en hoyo abierto para la toma de muestras, control de profundidad para perforaciones de la TR, tomas de puntos como posicionamiento de la TR o puntos de núcleo indicador general de litología.
En áreas donde ciertos aspectos de la litología son conocidos, el registro RG puede ser usado como un indicador de la litología.
Evaluador cuantitativo de la cantidad de lutita registros RG pueden dar la proporción de lutita en la formación. En ciertos casos, puede ser usado cuantitativamente como un indicador de lutita para la correlación de los registros de porosidad. 11/13/2006
Ventajas del Sensor de Rayos Gamma
Este permite puntos de referencia entre viajes separados en el pozo y posicionamiento de herramientas en hoyo abierto para la toma de muestras, control de profundidad para perforaciones de la TR, tomas de puntos como posicionamiento de la TR o puntos de núcleo indicador general de litología.
En áreas donde ciertos aspectos de la litología son conocidos, el registro RG puede ser usado como un indicador de la litología.
Evaluador cuantitativo de la cantidad de lutita registros RG pueden dar la proporción de lutita en la formación. En ciertos casos, puede ser usado cuantitativamente como un indicador de lutita para la correlación de los registros de porosidad.
La edad de las arcillas también puede ser estimada, lo cual puede ser un indicador de zonas de alta presión.
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Sensores de Operación - MWD Sensores Integrados PowerPulse: – MVC – Chasis de Vibración Modular – IWOB – Peso Integrado en la barrena – Valt – Flujo del Alternador PowerPulse
11/13/2006
Monitor en tiempo real del peso en el pozo, torque, impactos axiales y detección de fugas.
Sistemas de alarma en el piso del equipo de perforación
Modelación del indicador de tubería pegada
Medición Opcional (MVC) Vibraciones
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Mediciones de vibración en 4 ejes.
Parte integral del PowerPulse.
Identificación en tiempo real del estado dinámico de la sarta.
Permite monitorear de fatiga.
Toma de decisiones en tiempo real.
Medición Opcional (MVC)
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Permite Monitorear en Tiempo Real de las condiciones que reducen la eficiencia de la perforación
Sensores de Operación - MWD IWOB – Peso Integrado en la barrena: Peso
en el pozo sobre la barrena y medición de torque.
Identificación
en tiempo real de las condiciones en el pozo que reducen la eficiencia de perforación.
Peso en barrena 11/13/2006
Torque
Sensores de Operación - MWD Valt – Flujo del Alternador de PowerPulse* Gasto
en el pozo derivado de la salida de voltaje del alternador MWD
Identificación
en tiempo real de las condiciones en el pozo que pueden dar como resultado fallas graves de los componentes.
) D . C l o V ( a d i l a S e d e j a t l o V
Flujo (GPM) 11/13/2006
Sistemas adicionales - Inclinación de la Barrena ISR - Inclinación en el Receptor SlimPulse*. En la barrena Indica la presión anular durante la perforación y en el receptor de la medición de inclinación de la barrena para los ensambles de 43/4 pulg. en el pozo.
AIM - Medición de la Inclinación en la barrena. Indica la inclinación en la barrena para 5 7/8 pulg. y tamaños de pozo mayores.
GST - Herramienta de Geo-Direccionamiento Indica la inclinación en la barrena además de la resistividad azimutal y a los rayos gamma en pozos de 8 3/8 pulg. a 97/8 pulg. 11/13/2006
Inclinación de la Barrena - ISR Inclinación en el Receptor SlimPulse en la Barrena:
Receptor SlimPulse para AIM475.
Perforación de radio corto a mediano con inclinación en la barrena.
Inclinación medida a 1 pie de la barrena.
Medición cerca de la barrena y estabilizador rotatorio permiten tener un pozo uniforme “bien encaminado”. ISR incorpora el APWD para monitorear ECD.
11/13/2006
Datos en tiempo real se transmiten vía el SlimPulse MWD hacia la superficie.
Inclinación de la Barrena - ISR Especificaciones Mecánicas
Especificaciones Direccionales Inclinación de la Herramienta AIM475 Rango Exactitud
90º Inclinación 0.2º @ 1σ 45º Inclinación 0.3º @ 1σ 5º Inclinación
11/13/2006
1º @ 1σ
Herramienta OD (nominal) Banda de desgaste OD Longitud (nominal) Conexiones Superior Inferior Máx Curvatura de Herramienta. Perf. Deslizante Rotaria Razón de resistencia a flexión Presión de operación máx. Temp. de operación máx. rango de flujo máx. Caída de presión @ 11 ppg Tolerancia LCM (tapón de tuerca med)
4.75 in. API 51/4 in. 14 ft NC-38 Box NC-38 Box 30º/100 ft 15º/100 ft 2.04/2.01 20,000 psi 150º C / 300º F 400 gpm 220 psi @ 400 gpm 50 lb/bbl
Inclinación de la Barrena - AIM Medición de la Inclinación en la barrena Inclinación medida a 1 pie de la barrena. Direccionamiento minimizado en tiempo. La medición cerca de la barrena y el estabilizador rotatorio permiten tener un pozo uniforme “bien encaminado”. Los datos son transmitidos al MWD por medio de la telemetría inalámbrica para transferir a la superficie. 3 1 Compatible con 4 /4 pulg. a 11 /4 pulg. Motores PowerPak.
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Inclinación de la Barrena - AIM ESPECIFICACIONES MECANICAS
AIM475
AIM675
AIM8
AIM9
Herramienta OD (nominal) OD cuerpo máx. OD estabilizador Longitud (nominal)† Conexiones Superior Inferior Curvatura de herramienta máx. Perf. Deslizante Rotaria Energía para herramienta
4.75 in. API 51/4 in. 53/4 in. - 63/4 in. 21 in.
6.75 in. API 71/2 in. 73/4 in. - 91/2 in. 24 in.
8 in. API 91/4 in. 93/4 in. - 141/2 in. 56 in.
95/8 in. API 11in. 12 in. - 26 in. 48 in.
Presión máx de operación. Temp. máx de operación. rango de flujo estándar Caída de presión† Tolerancia LCM (tapón de tuerca med)
50 lb/bbl
PowerPak interna
PowerPak interna
PowerPak interna
PowerPak interna
31/2 in. Reg
41/2 in. Reg
65/8 in. Reg
75/8 in. Reg
30º/100 ft
15º/100 ft
14º/100 ft
14º/100 ft
15º/100 ft
8º/100 ft
6º/100 ft
6º/100 ft
Batería + 200hrs
Batería + 200 hrs
Batería + 200 hrs
Batería + 200 hrs
20,000 psi
20,000 psi
20,000 psi
20,000 psi
150º C/300º F
150º C/300º F
150º C/300º F
150º C/300º F
PowerPak rating
PowerPak rating
PowerPak rating
PowerPak rating
PowerPak rating
PowerPak rating
PowerPak rating
PowerPak rating
50 lb/bbl
50 lb/bbl
50 lb/bbl
†
Independiente de la longitud del PowerPak
Especificaciones Direccionales Inclinación de la Herramienta 11/13/2006
Rango Exactitud
90º Inclinación 0.2º @ 1σ 45º Inclinación 0.3º @ 1σ 5º Inclinación 1º @ 1σ
Inclinación de la Barrena - GST
11/13/2006
En la inclinación de la barrena, mediciones de la resistividad azimutal y a los rayos gama para tamaños de pozo de 8 3/8 pulg. a 97/8 pulg.
Sub instrumentado como una sección integral de un motor PowerPak.
Información inmediata acerca de la tendencia BHA conforme se van penetrando las formaciones.
Los datos se transmiten al MWD vía telemetría inalámbrica para transferir a la superficie.
Inclinación de la Barrena - GST Especificaciones Mecánicas Herramienta OD (nominal) Estabilizador OD 71/4 in. - 9 3/4 in. Longitud (nominal)† Conexiones Superior Inferior Máx Curvatura de Herramienta Perf. Deslizante Rotario Razón de Resistencia a la flexión †
6.75 in. API
Presión Máx de Operación Temperatura Máx de Operación Rango de flujo estándar † Caída de presión† Tolerancia a LCM (tapón de tuerca med)
15,000 psi
†Depende
28-32 ft 41/2 in. IF, XH o H90 box 41/2 in. Reg 16º/100 ft Descentrado de barrena menor de 2.2 in. 2.43
150ºC/300ºF 300-800 gpm 480-700 psi 50 lb/bbl
de la selección de motor PowerPak
Especificaciones Direccionales Inclinación de la Herramienta 11/13/2006
Rango Exactitud
90º Inclinación 0.2º @ 1σ 45º Inclinación 0.3º @ 1σ
