Les transmissions de données hydrauliques nécessitent des capteurs de pression sensibles, capables de supporter des pressions élevées. Cela est particulièrement vrai lorsqu’ils sont utilisés dans des applications de mesure en cours de forage (MWD).
Les mesures MWD sont devenues une application courante, en particulier dans le forage directionnel en mer. La collecte de données en temps réel est essentielle pour mesurer la trajectoire du trou foré. À cette fin, divers capteurs sont montés sur la tête de forage pour fournir des informations en temps réel sur l’environnement de forage. Des capteurs d’inclinaison, de température, d’ultrasons et de rayonnement sont utilisés. Ces différents capteurs sont connectés de manière physique ou numérique à une unité logique, qui convertit les informations en chiffres binaires. Les données de fond de trou sont transmises à la surface par télémétrie d’impulsion via la boue. En plus de la surveillance et du contrôle du processus de forage, les données sont utilisées pour d’autres aspects, notamment :
- Le contrôle de l’état de la tête de forage.
- L’enregistrement des formations géologiques traversées par le forage.
- La création de statistiques de performances pour identifier les améliorations possibles.
- L’analyse des risques pour les futurs forages.
La télémétrie d’impulsion via la boue est un système de transmission à codage binaire qui utilise des liquides. Une vanne modifie la pression de la boue de forage dans la colonne de forage, et convertit les enregistrements des capteurs montés sur la tête de forage en impulsions de pression. Les pulsations atteignent la surface via la boue de forage. Les impulsions de pression sont mesurées à la surface par un capteur de pression, puis elles sont converties en signal électrique. Ce signal est transmis à un ordinateur, puis numérisé.
STS fournit aux sociétés de forage directionnel en mer des capteurs de pression analogiques optimisés pour la télémétrie d’impulsion via la boue. Les capteurs doivent répondre à des exigences élevées : ils doivent être extrêmement sensibles afin de garantir des relevés fiables et précis, même pour les plus petites différences de pression. Les capteurs doivent également pouvoir résister à des pressions allant jusqu’à 1 000 bars, car de très fortes pressions sont nécessaires pour alimenter la tête de forage dans les trous de forage profonds. Les capteurs de pression utilisés à la surface pour la télémétrie d’impulsion via la boue sont également exposés à ces forces extrêmes.
Outre leur haute sensibilité, les capteurs doivent offrir des temps de réponse très rapides pour assurer une bonne transmission des données en temps réel. Et pour éviter des résultats de mesure faussés, les capteurs doivent être étudiés pour résister aux interférences de bruit de signal. Les pompes à boue, en particulier, sont les éléments qui peuvent causer le plus de bruit de signal dans les applications de forage. L’entraînement de la tête de forage est une autre source d’interférence. Pour cette raison, les capteurs analogiques avec un signal de sortie de 4-20 mAconstituent la meilleure solution pour la télémétrie d’impulsion via la boue.
