При нефтяном бурении, особенно при наклонно-направленном бурении и бурении с телеметрическими системами (MWD/LWD), немагнитная продукция играет жизненно важную роль. Их основная функция — обеспечить работу магнитных датчиков, особенно магнитометров, в среде без помех, не подверженной влиянию магнитного поля бурильной колонны. Тем самым гарантируется точность измерения траектории ствола скважины.
Почему необходимо использовать немагнитную продукцию при буровых работах?
В первую очередь, немагнитная продукция обеспечивает точность измерений магнитометров MWD/LWD:
Геомагнитное поле является ключевым ориентиром для определения азимута ствола скважины. Магнитное поле стальных компонентов бурильной колонны будет серьезно искажать локальное магнитное поле, что приводит к: отклонениям при измерении азимута на несколько градусов или даже десятков градусов. Эти искажения могут вызывать ошибки в расчетах углового положения инструмента (tool face), что напрямую влияет на точность наклонно-направленного бурения.
В высоких широтах, близких к магнитным полюсам, геомагнитное поле слабо, а горизонтальная составляющая мала, поэтому эффект помех особенно серьезен. Результаты измерений становятся ненадежными или даже полностью неэффективными.
В то же время немагнитная продукция обеспечивает точный контроль траектории ствола скважины:
Точные измерения траектории ствола скважины в реальном времени — это основа наклонно-направленного бурения (бурение вертикальных участков, набор зенитного угла, стабилизация зенитного угла, изменение азимута и бурение горизонтальных участков). Точные данные, обеспечиваемые немагнитной продукцией, являются важной основой для принятия правильных решений инженерами.
It can improve drilling efficiency and safety:
Точное управление траекторией позволяет избежать выхода бурения за пределы проектных границ (столкновение с соседними скважинами, повреждение пластов), сократить количество ненужных корректирующих операций и обеспечить точное попадание в цель, тем самым повышая эффективность бурения и снижая риски и затраты.
Возможность удовлетворять потребности геонавигации (геостеринга):
При геонавигации LWD точное пространственное положение (обеспечиваемое MWD) является ключом к интерпретации информации о пласте и корректировке траектории в реальном времени для удержания в целевом коллекторе.
Какие немагнитные буровые компоненты необходимы при буровых работах?
| Наименование продукции | Основная функция | Типичное применение |
| Немагнитная утяжеленная бурильная труба | Обеспечивает вес на долоте (WOB) и минимизирует магнитные помехи для инструментов MWD/LWD. | Используется вблизи датчиков MWD/LWD в направленных и горизонтальных скважинах |
| Non-Magnetic Heavy Weight Drill Pipe (HWDP) | Служит переходником между буровыми трубами и буровым стволом; поглощает крутильные и осевые нагрузки. | Секции для бурения с высокой ударной нагрузкой, скважины с увеличенным радиусом действия |
| Немагнитный центратор | Контролирует траекторию скважины и предотвращает отклонение; обеспечивает точность направления инструмента | Изгибы в направленном бурении, условия с высоким DLS |
| Немагнитный переводник | Соединяет компоненты в BHA без введения магнитных помех | Между инструментом MWD и воротником; в чувствительных секциях BHA |
| Немагнитный переводник для подъема | Используется для работы с инструментами и защиты резьбовых соединений в магнитно-безопасных узлах. | Операции по спуску, монтажу и демонтажу |
| Немагнитный корпус для MWD/LWD | Защищает направленные или регистрирующие инструменты и обеспечивает точность считывания данных | Устанавливает чувствительные датчики во время операций MWD/LWD |
| Немагнитный гибкий переводник | Поглощает вибрации и снижает ударные нагрузки в направленных скважинах | В зонах с высоким уровнем вибрации для защиты электроники |
| Немагнитный централизатор | Централизует инструменты внутри скважины, сохраняя немагнитную среду. | Сборки MWD/LWD, калибровка датчиков |
Сценарии применения: Немагнитные утяжеленные бурильные трубы являются наиболее центральным и наиболее часто используемым немагнитным продуктом. Они устанавливаются непосредственно у долота (обычно как часть КНБК), а сенсорный модуль (включая магнитометр) прибора MWD/LWD размещается внутри них. Они обеспечивают непосредственное окружение, в котором датчик собирает данные о магнитном поле.
Почему нам нужно использовать немагнитные буровые трубы?
Основное назначение — изоляция от магнитных помех. Обычные стальные утяжеленные бурильные трубы намагничиваются в геомагнитном поле, образуя сильное локальное магнитное поле. Это магнитное поле будет серьезно искажать направление и интенсивность геомагнитного поля, что приводит к значительным ошибкам в азимуте, измеряемом магнитометром. Немагнитные УБТ (обычно изготавливаемые из неферромагнитных материалов, таких как высокосортная аустенитная нержавеющая сталь марок 316L, 304L или сплав K500/NiCu30Al) обладают чрезвычайно низкой магнитной проницаемостью и практически не намагничиваются. Таким образом, они обеспечивают «чистое» измерительное пространство для магнитометра, гарантируя, что измеряется реальное магнитное поле Земли.
Превосходная конструкционная прочность: Немагнитные УБТ должны обладать механической прочностью и усталостной прочностью, сопоставимыми с традиционными стальными УБТ, чтобы выдерживать высокий крутящий момент, высокое давление бурения, вибрацию и ударные нагрузки в процессе бурения.
Немагнитные бурильные трубы также должны быть приспособлены для размещения датчиков: внутри них имеются специально спроектированные полости или крепежные точки для фиксации и защиты чувствительных датчиков MWD/LWD.
- Немагнитная продукция: немагнитный центратор
Сценарии использования: Если в секции КНБК с датчиками MWD/LWD требуется центратор для контроля зенитного угла или азимута (при управляемом бурении), необходимо использовать немагнитный центратор. Обычно он устанавливается непосредственно над или под немагнитной УБТ, либо является ее частью (цельный немагнитный центратор-УБТ).
Для чего используется немагнитный стабилизатор?
Избегайте локальных сильных магнитных источников. Если лопасти и корпус обычного стального центратора находятся вблизи магнитометра, его собственное магнитное поле будет напрямую мешать показаниям магнитометра.
Они помогают поддерживать согласованную немагнитную среду по всей длине КНБК, предотвращая локальные искажения. Если обычный центратор используется вблизи датчика, даже при наличии короткой немагнитной УБТ, сильное магнитное поле центратора будет «просачиваться» и загрязнять магнитную среду вокруг датчика.
Обеспечение точности управления траекторией. В управляемом бурении положение центратора имеет решающее значение для ориентации отклонителя и направления долота. Если центратор магнитный, его помехи вызовут ошибки в расчете углового положения отклонителя, что, в свою очередь, приведет к неверным командам при бурении с управлением траекторией.
- Немагнитный амортизатор
Где использовать: Немагнитный яс необходимо использовать, когда в секции КНБК, содержащей датчики MWD/LWD, требуется яс (для освобождения от прихвата или гашения вибраций). Обычно он устанавливается выше немагнитной УБТ (близко к датчику).
Зачем использовать немагнитные банки?
Избегайте мощных источников магнитных помех. Обычные ясы имеют сложную внутреннюю конструкцию и содержат большое количество высокопрочных стальных деталей, которые являются чрезвычайно сильными источниками магнитных помех. Если их установить вблизи датчика, их магнитное поле полностью заглушит сигнал геомагнитного поля.
Предотвращение сбоев измерений. Магнитные ясы могут серьезно нарушать показания, делая магнитометры неточными или полностью неработоспособными.
Где использовать: Иногда между немагнитной УБТ и вышерасположенной обычной стальной бурильной трубой добавляют несколько (обычно 1-3) немагнитных утяжеленных бурильных труб. Это применяется в основном в случаях, когда требуется более длинное немагнитное пространство или в определенных конструкциях КНБК.
Почему использовать немагнитные утяжеленные бурильные трубы?
Это позволяет расширить немагнитную переходную зону. Хотя обычная стальная бурильная труба находится далеко от датчика, ее магнитное поле (особенно в местах соединений) все еще оказывает некоторое влияние на датчик (хотя и меньшее, чем у близлежащих УБТ). Немагнитная утяжеленная бурильная труба обеспечивает более длинную переходную зону с более плавным градиентом магнитного поля между обычной бурильной трубой и немагнитной УБТ, что еще больше снижает остаточные магнитные помехи от вышележащей бурильной колонны.
Обеспечение необходимого веса. Она сочетает в себе функции как немагнитной продукции, так и обеспечения части веса УБТ.
- Немагнитная короткая секция
Сценарии применения: Немагнитные короткие секции используются для соединения немагнитных УБТ с другими компонентами КНБК (такими как немагнитные центраторы, немагнитные ясы, двигатели и т.д.) или в качестве небольшой немагнитной изолирующей секции. Иногда этот термин также относится к немагнитной УБТ малой длины.
Зачем использовать немагнитные короткие секции?
Она играет роль соединения и изоляции, обеспечивая, чтобы ключевые точки соединения вблизи датчика также были немагнитными, чтобы не нарушить всю немагнитную среду из-за магнитного соединительного элемента.
Специальные функции: Некоторые немагнитные короткие секции могут иметь специальные каналы для потока жидкости, монтажные гнезда или интерфейсы.
- Немагнитное замковое соединение бурильной трубы
Сценарии применения: Когда обычная бурильная труба используется для соединения ниже (очень редко и не рекомендуется) или выше немагнитной КНБК, ее замковые соединения могут быть заменены на немагнитные. Чаще всего резьбовые соединительные части на обоих концах немагнитной УБТ изготавливаются из немагнитных материалов и обрабатываются как замковые соединения.
Зачем использовать немагнитные соединения бурильных труб?
Устранение локальных сильных магнитных точек. Замковые соединения бурильных труб подвергаются закалке высокочастотной закалкой и другим видам обработки и часто обладают более сильным остаточным намагничиванием, являясь потенциальными источниками помех. Использование немагнитных замковых соединений в непосредственной близости от немагнитных секций позволяет устранить эти «горячие точки».
Обеспечение немагнитности соединения. Гарантирует, что вся конструкция из немагнитных компонентов и их соединительные части также соответствуют требованиям.
Мы также можем предоставить услуги по индивидуальному изготовлению немагнитной продукции на заказ.
В RIGRS мы выходим за рамки стандартной продукции. Мы предлагаем полный спектр услуг по индивидуальной механической обработке для удовлетворения конкретных потребностей вашего бурового проекта.
Мы принимаем файлы различных форматов, включая 2D/3D CAD-модели, PDF-файлы и даже нарисованные от руки эскизы.
Гибкость материалов: выберите из Non-Mag 29CrMoV, Inconel 718 или других низкомагнитных сталей в зависимости от ваших требований к прочности и коррозионной стойкости.
Услуги OEM и ODM: мы можем разработать, изготовить и брендировать ваши индивидуальные инструменты.
Небольшие партии или оптовые заказы: мы с одинаковой точностью и ответственностью подходим как к изготовлению единичных прототипов, так и к крупносерийному производству.
Почему стоит выбрать немагнитную продукцию RIGRS?
Вам необходимо понимать преимущества наших продуктов:
- 1. Преимущества материалов: Использование материалов со сверхнизкой магнитной проницаемостью (например, специальная аустенитная нержавеющая сталь, сплав monel), с магнитной проницаемостью ниже 1,05 μ, что делает их практически невосприимчивыми к магнитным помехам. При сохранении немагнитных свойств обеспечивается оптимальная стоимость сырья.
- 2. Преимущества механических характеристик: благодаря уникальной запатентованной технологии RIGRS, специальной формуле сплава и передовому процессу термообработки, он соответствует или даже превосходит стандарты API и ГОСТ, сохраняя при этом немагнитные свойства.
- 3. Контроль качества на всех этапах производства: Каждое изделие перед отправкой проходит: контроль магнитной проницаемости (дефектоскоп Foerster), картирование остаточной напряженности магнитного поля (< 0,1 мТл), анализ градиента осевого/радиального магнитного поля. При получении продукции мы предоставим вам полный отчет об испытаниях. Кроме того, каждое изделие RIGRS имеет уникальный цифровой идентификатор, который содержит информацию о партии материала, кривой термообработки и отчете об испытаниях, что помогает заказчикам проводить аудит соответствия требованиям.
- 4. Преимущества запасов: у нас есть запасы практически всех немагнитных сырьевых материалов, что гарантирует, что после оформления заказа вы сможете как можно скорее организовать производство, чтобы сократить цикл доставки.
Как связаться с RIGRS для заказа немагнитных компонентов для бурения?
Если вы буровая компания, буровой подрядчик или нефтяная компания, и вам нужна немагнитная продукция, вы можете рассмотреть RIGRS. Мы занимаемся производством бурового оборудования более 25 лет и имеем сертификаты API более 20 лет.
Если вам нужны немагнитные буровые трубы, немагнитные утяжеленные буровые трубы, немагнитные стабилизаторы или вам необходимо использовать немагнитные материалы для изготовления готовой продукции по индивидуальному заказу, RIGRS будет вашим лучшим выбором.
Свяжитесь с нами сейчас, чтобы получить чертежи продукции и коммерческое предложение.
Заинтересованы в посещении нашего производства? Свяжитесь с нами, чтобы договориться о технической экскурсии с нашей командой. У нас есть профессиональный персонал отдела продаж, который проведет вас по нашей производственной линии и демонстрационному залу на всем протяжении экскурсии.
