О способах повышения эффективности передачи данных посредством гидравлического канала связи забойных телеметрических систем

M. A. Petrov, A. V. Vorobyov

Аннотация


В связи с ростом доли трудноизвлекаемых запасов нефти и газа все более длинные горизонтальные скважины становятся стандартом в индустрии бурения. В процессе геонавигации из-за значительной зоны непромера и низкой эффективности передачи данных с забойного оборудования на поверхность в скважинах подобного типа вероятность возникновения рисков отклонения от плановой траектории увеличивается. Сложившаяся ситуация влечет за собой финансовые потери и технологические издержки, а в особо неблагоприятных случаях способна и вовсе привести к существенному экологическому ущербу. И если вопрос, связанный со снижением зоны непромера, решается внедрением в эксплуатацию роторноуправляемых систем и наддолотных модулей, поиск метода для высокоскоростной и независимой от возникающих в рабочих условиях шумов передачи данных по-прежнему актуален. Рассматриваются и анализируются способы передачи данных со скважины в реальном времени, перспективные способы фильтрации сигнала гидравлического канала, обеспечивающие минимизацию вышеописанных рисков.

Полный текст:

PDF

Литература


Navarro I., Antunes P., Gonzales F., Yamachita R. 2015. A Review of Telemetry Data Transmission in Unconventional Petroleum Environments Focused on Information Density and Reliability. Journal of Software Engineering and Applications. 8(9):455-462.

Qu, F., Zhang, Z., Hu, J., Xu, J., Wang, S., Wu, Y. 2018. Adaptive dual- sensor noise cancellation method for continuous wave mud pulse telemetry. Journal of Petroleum Science and Engineering. 162:386-393. doi: 10.1016/J.PETROL.2017.12.058

Akbulatov T.O., Sannikov R.H., Shenberger V.M. 2017. Tekhnologiya bureniya neftyanykh i gazovykh skvazhin.[Technology of oil and gas well drilling]. T. 3 / T.O. Tyumen, TIU, p.342. (in Russian)

Li F., Yang Z., Fan Y., Li Y., Li G. 2020. Application of a New Combination Algorithm in ELF-EM Processing. Symmetry, 12(3):337. doi:10.3390/sym12030337.

Zhang X., Zhang H., Guo J., Zhu L. 2018. Auto measurement while drilling mud pulse signal recognition based on deep neural network. Journal of Petroleum Science and Engineering. 167:37-43. doi: 10.1016/j.petrol.2018.04.004.

Gromik S.V. 2015. Preobrazovanie Fourie v primerakh [Fourier transformation in examples]. Vestnik magistratury. 1(2(41)):4-8. (in Russian)

Hennesi L. Using wired drill pipe to drive down well cost. Offshore Engineer: online journal. https://www.oedigital.com/news/448701- usingwired-drill-pipe-to-drive-down-well-cost. (accessed 31.08.2024).

Herwig N., Borghesani P. 2023. Explaining deep neural networks processing raw diagnostic signals. Mechanical Systems and Signal Processing. 200:110584. doi:10.1016/j.ymssp.2023.110584.

Liu X., Xue X., 2011. Continuous-wave mud telemetry digital communication system design and the simulation test. Procedia Engineering. 15:2364-2368. doi: 10.1016/j.proeng.2011.08.443.

Liu, K. 2020. Model and control method of a downhole electromagnetic transmitter for EM-MWD system. Journal of Petroleum Science and Engineering. 192:107210. doi: 10.1016/j.petrol.2020.107210

Li C, Xu Z. 2023. A Review of Communication Technologies in Mud Pulse Telemetry Systems. Electronics. 12(18):3930. doi:10.3390/electronics12183930

Least Mean Square Algorithm. Visvesvaraya Technological University. https://vnit.ac.in/ece/wpcontent/uploads/2019/10/LMS_algorithm.pdf (accessed 07.01.2024)

Logging While Drilling LWD Considerations. Rig worker. https://www.rigworker.com/procedures/loggingwhile-drilling-lwd- considerations.html (accessed 07.01.2024)

Medvedev N.V. MWD & LWD In Russia: Current Status and Development Outlook Through 2025. Rogtec: online journal. https://www.rogtecmagazine.com/mwd-lwd-russiacurrent-status-development-outlook-2025. (accessed 12.10.2024). (in Russian)

Mwachaka S.M., Wu A., Fu Q. 2019. A review of mud pulse telemetry signal impairments modeling and suppression methods. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology. 9:779-792. doi: 10.1007/s13202-018-0483-y

Neyronnaya set [Neural network]. Wikipedia: https://ru.wikipedia.org/wiki/Nejronnaya_set' (accessed 07.01.2024) (in Russian)

Einizade A., Mozafari M., Jalilpour Sh., Bagheri S., Sardouie S.H. 2022. Neural Decoding of Imagined Speech from EEG Signals using the Fusion of Graph Signal Processing and Graph Learning Techniques. Neuroscience Informatics. 2(3):100091-100091. doi: 10.1016/j.neuri.2022.100091

Pascual-Estrugo B., Ardid S. 2023. Signal to noise optimization: gaining insight into information processing in neural networks. IBRO Neuroscience

Reports. 15(1):794. doi: 10.1016/j.ibneur.2023.08.1637

Procik A. Wired drill pipe improves real-time drilling communication. Oil&Gas Journal: online journal. https://www.ogj.com/drilling-production/ article/14202930/wired-drill-pipe-improves-realtime-drilling-communication. (accessed 03.08.2024).

Rassenfoss S. Is This Going To Sell Wired Drilling Pipe. Journal of Petroleum Technology: online journal. https://jpt.spe.org/is-this-going-to-sellwired-drilling-pipe. (accessed 11.03.2024).

Lu M., Liao H., Wang H., He Y., Liu J., Wang Y., Niu W. 2023. Research and Test on the Device of Downhole Near-Bit Temperature and Pressure Measurement While Drilling. Processes. 2023. 11(8):2238. doi:10.3390/pr11082238

Rogachev O.K. Po-russki — telemetriya, poanglijski — MWD [In Russian – Telemetry, in English – MWD] Sovremennoe mashinostrenie : online journal. https://www.sovmash.com/node/62 (accessed 07.01.2024). (in Russian)

Romanchak V. M., Gundina M. A. 2020. Standartnyy i singulyarnyy veyvlet-analiz [Standard and singular wavelet-analysis]. Sistemnyy analiz i prikladnaya informatika. 4:39-44. (in Russian)

Vashkevich M.I., Azarov I.S. 2020. Sravnenie chastotno-vremennykh preobrazovaniy: Furie analiz, veyvlety i banki filtrov na osnove fazovogo preobrazovaniya [Comparison of time-frequency transformations: Fourier analysis, wavelets and filter banks based on phase transformation]. Tsifrovaya obrabotka signalov. 2:13-26. (in Russian)

Vidy telemetricheskikh system [Types of telemetry systems]. Rusvell NNB. URL: https://ruswellnnb.ru/article/vidy-telesistem (accessed 07.01.2024) (in Russian)




DOI: http://dx.doi.org/10.17072/psu.geol.23.4.329

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.