يوفر جهاز Micro-Magic NF1000 منخفض التكلفة بتقنية MEMS Northfinder قياسات دقيقة لحفر آبار النفط والغاز الموجهة.

يعتمد التحكم الدقيق في الحفر الموجه على ثلاثة معايير أساسية: زاوية الميل (مقدار ميل البئر)، والسمت (الاتجاه الجغرافي للبئر)، وزاوية وجه أداة الحفر (اتجاه أداة الحفر الموجه). حتى الانحرافات الطفيفة في هذه الزوايا قد تتراكم مع ازدياد عمق البئر، مما يؤدي إلى انحرافات كبيرة في مسار الحفر، وينتج عنها خسائر اقتصادية بملايين الدولارات أو حتى حوادث أمنية. يُعد جهاز تحديد اتجاه الشمال NF1000 MEMS، الذي طرحته شركة Micro-Magic Inc، حلاً بالغ الأهمية لهذه المشكلة، لما يتميز به من انخفاض التكلفة، وصغر الحجم، والدقة العالية، ومقاومة الظروف البيئية القاسية.

NF1000 يعتمد الجهاز على جيروسكوب ومقياس تسارع بتقنية MEMS عالية الأداء، مع قدرة ممتازة على معايرة نطاق درجة الحرارة الكامل (-45 درجة مئوية إلى +120 درجة مئوية)، مما يضمن ثبات المخرجات حتى في البيئات تحت الأرضية القاسية. تصل دقة تحديد الشمال فيه إلى 1 درجة ثانية طولية (حيث يمثل الخط العرضي)، بينما تتجاوز دقة تحديد الاتجاه الأفقي 0.15 درجة، ما يلبي المتطلبات العالية للحفر الموجه في عمليات حفر النفط والغاز. إضافةً إلى ذلك، غالبًا ما تكون أجهزة تحديد الشمال التقليدية ضخمة ومعقدة التركيب، في حين أن جهاز NF1000 صغير الحجم (قطره 31.8 مم × طوله 85 مم) ووزنه أقل من 400 غرام، مما يسهل دمجه في المساحات الضيقة مثل قضبان الحفر وآلات حفر الأنفاق، ويقلل بشكل كبير من عوائق التركيب وتكاليف التجديد.

في تطبيق الحفر الموجه، يُثبّت جهاز NF1000 بإحكام في الجزء القصير المخصص للقياس في مجموعة أدوات الحفر. عند وجود زاوية ثابتة بين المحور X لجهاز NF1000 واتجاه لقمة الحفر، يقوم النظام بتحويل محور الإحداثيات لضمان تطابق زاوية ميل البئر وزاوية السمت مع الوضع الحقيقي لأداة الحفر. أثناء عملية الحفر، يستشعر الجيروسكوب ثلاثي المحاور المدمج في جهاز NF1000 السرعة الزاوية لأداة الحفر باستمرار، بينما يستشعر مقياس التسارع ثلاثي المحاور مركبة التسارع الناتج عن الجاذبية. يتم حساب ثلاث نقاط بيانات رئيسية في الوقت الفعلي باستخدام خوارزميات الملاحة الداخلية.

(1) زاوية ميل البئر: تتراوح من 0° إلى 180°، وتستخدم لتحديد ما إذا كان تجويف البئر رأسيًا أو مائلًا أو أفقيًا.

(2) السمت: الزاوية الناتجة عن الدوران في اتجاه عقارب الساعة من الشمال الحقيقي إلى خط الإسقاط الأفقي للبئر تحدد اتجاه مستوى الحفر.

(3) زاوية وجه الأداة: تنقسم إلى زاوية وجه الأداة بفعل الجاذبية وزاوية وجه الأداة بفعل الجيروسكوب. وهذا أمر بالغ الأهمية لتحديد اتجاه الميل وتعديل مسارات حفر الآبار في بيئات التداخل المغناطيسي.

يمثل جهاز NF1000 المستوى الرائد لأجهزة القياس بالقصور الذاتي المصنعة بتقنية MEMS. في مجال الحفر الموجه تحت الأرض في حقول النفط والغاز، يوفر NF1000 توجيهًا دقيقًا ومرنًا وموثوقًا لكل بئر، مما يساعد المهندسين على الوصول إلى أهدافهم بدقة في متاهة الحفر تحت الأرض.

• المنشور السابق

  تصميم دائرة قياس درجة الحرارة ثلاثية الأسلاك تعمل بمصدر جهد ثابت

• المنشور التالي

  التقنيات الرئيسية والتحسين في التعديل وإزالة التعديل الرقمي بالكامل ذي الحلقة المغلقة لجيروسكوبات الألياف الضوئية