In un pozzo profondo, la pressione idrostatica può imporre decine di migliaia di libbre di forza di compressione assiale su una corda di tronchi, un ordine di grandezza maggiore della trazione massima che il cavo stesso può applicare. I sottoprogetti di tensione convenzionali che misurano il carico tramite estensimetri montati in una cavità asciutta sigillata leggono quindi un segnale combinato: carico meccanico reale più un artefatto-indotto dalla pressione che si sposta con la profondità. La risposta ingegneristica è una cella di carico a pressione-bilanciata, in cui gli elementi di rilevamento sono immersi in un fluido mantenuto alla stessa pressione del pozzo circostante, annullando la componente idrostatica prima che raggiunga il ponte di misurazione. Man mano che le campagne di intervento si spostano verso serbatoi più profondi e laterali orizzontali più lunghi, questa fedeltà di misurazione determina direttamente se gli operatori possono proteggere sia il cavo che la costosa catena di attrezzi sottostante.
Architettura delle celle di carico con compensazione della pressione-
In un sub-tensione bilanciata a pressione, gli estensimetri sono collegati a travi flessibili e racchiusi in una camera riempita di fluido dielettrico che comunica con l'anello attraverso un diaframma cedevole. Poiché entrambe le facce di ciascun manometro subiscono la stessa pressione idrostatica, la lettura netta riflette solo la forza assiale trasmessa attraverso la serie di utensili. Questa architettura elimina la necessità di tabelle di correzione della pressione-dipendenti dalla profondità e semplifica la calibrazione, poiché il sensore non richiede più file separati di compensazione della pressione e della temperatura preparati per ogni singolo lavoro. Il risultato è una misurazione che rimane ripetibile sia che lo strumento funzioni a 5.000 piedi o a 25.000 piedi nello stesso programma di registrazione.
Ponte di Wheatstone e compensazione della temperatura
Ciascuna cella di carico contiene più gruppi di quattro estensimetri collegati a un ponte di Wheatstone bilanciato, disposti per misurare la deformazione di taglio nelle flessioni anziché la deformazione di flessione. La configurazione bilanciata-array rifiuta gli effetti di-modalità comune quali deriva termica, squilibrio idrostatico e precarico di montaggio, pertanto l'uscita del ponte segue il carico assiale in modo quasi lineare nell'intero intervallo di tensione e compressione. Un sensore di temperatura integrato corregge continuamente lo spostamento rimanente dello zero-, mantenendo la deriva della misurazione entro una piccola percentuale del fondo scala dalle condizioni superficiali di congelamento fino alla temperatura del foro inferiore- di 300 gradi F.
Acquisizione dati e registrazione in memoria
I moderni sottomarini digitalizzano il segnale del ponte a 10 hertz e registrano continuamente nella memoria di bordo, catturando i profili di forza per l'intero intervento e non semplicemente il flusso in tempo reale-trasmesso in superficie. Una capacità di 16-milioni-di campioni supporta circa due settimane di registrazione alla massima frequenza di campionamento, offrendo agli ingegneri un record post-lavoro di ogni evento di overpull, allentamento-e impatto stridente. Questa funzione di memoria è particolarmente utile laddove la larghezza di banda della telemetria è limitata, come nel caso dei percorsi con trattore in pozzi orizzontali a portata estesa, dove il sub registra localmente e i dati vengono recuperati dopo che lo strumento ha raggiunto la superficie.
I canali in tempo reale-e quelli di memoria vengono eseguiti simultaneamente, con dati registrati a 10 Hz e riprodotti su richiesta
Lo spazio di archiviazione integrato di 16 milioni di campioni copre campagne di intervento di più-giorni senza una sola interruzione del download
Integrazione in stringhe di registrazione e intervento
Il sotto tensione si monta direttamente sotto la testa del cavo e sopra la sezione di telemetria, con una posizione opzionale in qualsiasi punto della catena di strumenti per il monitoraggio localizzato del carico. I design a pressione-bilanciata si accoppiano con implementazioni wireline, trattore e con tubi a spirale senza alcuna modifica. In pratica, lo strumento consente agli operatori di distinguere l'inceppamento del cavo dall'inceppamento dello strumento entro pochi secondi dallo stallo iniziale, la classica ambiguità del guasto del cavo, e fornisce la prova del peso-nel-foro necessaria per scegliere tra urto, circolazione o taglio e pesca.
Caratteristiche delle prestazioni sul campo
La robusta struttura meccanica supporta il duro trattamento delle normali operazioni di disboscamento: gli alloggiamenti in Inconel 718 resistono all'attacco di gas acido e sopravvivono a ripetuti eventi di shock da 50 G durante operazioni di forte impatto senza spostamento dello zero. I doppi sensori di pressione interna tracciano simultaneamente la pressione interna ed esterna fino a 15.000 psi, verificando che la camera di compensazione rimanga bilanciata durante tutto il lavoro. Con valori nominali fino a 65.000 libbre sia in tensione che in compressione e una ripetibilità della misurazione vicina allo 0,5% del fondo scala, questi strumenti coprono l'intero campo operativo delle stringhe di disboscamento in acque profonde e ultra{9}}onshore. Per i servizi di perforazione, gli stessi monitor secondari impostano-il peso per confermare il posizionamento della pistola prima di sparare e, nelle operazioni di impostazione-della spina, documenta l'esatta tensione applicata al momento del rilascio, fornendo agli ingegneri di completamento una registrazione meccanica completa di ogni intervento.
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