Telemetría de pulsos de lodo: transmisión de datos MWD con sensores de presión
La transmisión de datos hidráulicos requiere sensores de presión sensibles capaces de soportar altas presiones. Esto es particularmente cierto cuando se utiliza en aplicaciones de medición durante la perforación (MWD).
MWD se ha convertido en una aplicación estándar, especialmente para perforación direccional costa afuera. La recopilación de datos en tiempo real es esencial para medir la trayectoria del pozo a medida que se perfora. Para ello, se montan varios sensores en la cabeza de perforación para proporcionar información sobre el entorno de perforación en tiempo real. Se utilizan sensores de inclinación, temperatura, ultrasonidos y también radiación. Estos diversos sensores están conectados física o digitalmente a una unidad lógica que convierte la información en dígitos binarios. Los datos de fondo de pozo se transmiten a la superficie mediante telemetría de pulsos de lodo. Además de monitorear y controlar el proceso de perforación, los datos se utilizan para otros aspectos, que incluyen:
- Información sobre el estado de la broca.
- Registros de las formaciones geológicas penetradas por el pozo
- Creación de estadísticas de desempeño para identificar posibles mejoras
- Análisis de riesgo para futuras perforaciones
La telemetría de pulsos de lodo es un sistema de transmisión de codificación binaria que se utiliza con líquidos. Esto se logra mediante una válvula que varía la presión del lodo de perforación dentro de la sarta de perforación y, por lo tanto, convierte los registros de los sensores montados en la cabeza de perforación en pulsos de presión. Las pulsaciones llegan a la superficie a través del lodo de perforación. Los pulsos de presión se miden en la superficie mediante un transmisor de presión y se convierten en una señal eléctrica. Esta señal se transmite a una computadora y se digitaliza.
STS proporciona a las empresas de perforación direccional costa afuera transmisores de presión analógicos optimizados para la telemetría de pulsos de lodo. Los sensores deben cumplir altas exigencias: deben ser extremadamente sensibles para registrar de forma fiable incluso las diferencias de presión más pequeñas. Al mismo tiempo, los sensores deben soportar presiones de hasta 1.000 bar. Se requieren presiones muy altas para accionar la cabeza de perforación en orificios de perforación muy profundos. Los transmisores de presión utilizados para la telemetría de pulsos de lodo en la superficie también están expuestos a estas fuerzas.
Además de la alta sensibilidad, se requieren tiempos de respuesta muy rápidos para garantizar una buena comunicación de datos en tiempo real. Para excluir resultados de medición falsificados, el instrumento de medición debe ser silencioso. Las bombas de lodo en particular pueden causar la mayor cantidad de ruido de señal en aplicaciones de perforación. El accionamiento del taladro es otra fuente de interferencia. Por esta razón, los sensores analógicos con una señal de salida de 4 – 20 mA son la mejor solución para la telemetría de pulsos de lodo.