LWD y MWD

Measurement and logging while drilling (MWD and LWD) tools.

Las herramientas MWD comenzaron a ser utilizadas a mediados de los años 80. En ese tiempo se tenía que tener dos ingenieros en el equipo de perforación sólo para correr la herramienta, y por lo general, no era demasiado fiable. Las herramientas MWD modernas normalmente se corren por el perforador direccional, y por lo general pueden permanecer durante cientos de horas en el fondo del pozo.

La mayoría de herramientas de MWD envían señales a la superficie utilizando pulsos de presión en la corriente de lodo que viaja dentro de la sarta de perforación. Un transductor de presión muy sensible en el tubo vertical detecta estos impulsos de presión y los convierte en datos, que se pueden presentar al perforador. En tiempo real (diferido por unos pocos segundos a un minuto) datos sobre la inclinación de la herramienta, azimut, y el azimut de la cara de la herramienta se visualiza en el piso de perforación permitiendo hacer correcciones tan rápidamente como sea necesario.

Hay varios métodos de generación de impulsos de presión. Los pulsos negativos son causados por la apertura de una pequeña válvula, lo que permite momentáneamente pasar por alto el resto del BHA y la barrena. Los pulsos positivos son causados por el accionamiento de algún tipo de restricción en el interior del BHA, lo que provoca una onda de presión positiva que viaja por la sarta de perforación. Una onda portadora también puede ser generada que de una variación de presión cíclica continua, y esta onda portadora puede ser modulada para dar un flujo de datos a la superficie en el orden de 5 a 12 Hz.

Los desarrollos más recientes combinan herramientas MWD y LWD para dar lecturas en tiempo real de los datos de dirección, sónicas, resistividad, rayos gamma y otros parámetros de la formación durante la perforación. El paquete de LWD en general, transmite sus datos electrónicamente al paquete transmisor MWD, y esto a continuación, transmite todos los datos hasta el agujero. El método de onda portadora modulada permite una mayor tasa de transmisión de grandes cantidades de datos.

Las herramientas LWD que transmiten datos de la formación en tiempo real a la superficie permiten que los perforadores dirijan activamente la dirección del BHA dentro del yacimiento. Por ejemplo, digamos que se quería perforar un pozo de alto ángulo en un yacimiento de arenisca. El plan consiste en perforar 3-4 m por debajo de la capa de lutitas. Mediante la ejecución de una herramienta de rayos gamma o resistividad, se sabría cuando se estaría cerca de esa capa de roca porque los rayos gamma se incrementarían y la resistividad disminuiría. Orientando el ensamble direccional hacia abajo por una cierta distancia se llevaría el agujero de vuelta a la posición deseada.

Una consideración importante con geonavegación en pozos de alto ángulo es que los sensores LWD pueden estar cierta distancia detrás de la barrena, especialmente si se utiliza un motor. En el momento en que el sensor indica que es necesaria una corrección, se podría haber perforado 60 pies o más. Cuanto más cerca esté el sensor de la barrena, tanto más se podrá controlar el objetivo. El Anadrill Resistivity at the Bit (RAB ™) es una herramienta de resistividad LWD que realmente mide la resistividad de la formación en la barrena, así como resistividades a diferentes profundidades de investigación a unos pies detrás de la barrena. Esto permite tomar decisiones en tiempo real durante la perforación de modo que se pueden realizar correcciones inmediatamente y los resultados pueden ser monitoreados.

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