Integrantes del equipo:

Grisela Domínguez JiménezAndrea Cristina Ramos

RamosMiguel Ángel Falconi Valdés

Pedro Muñoz Rivas Prof. Ing. Alfredo Bedolla Minero

Ingeniería petroleraMateria: Electromagnetismo

HERRAMIENTA DE

MEDICIÓN DIRECCIONAL

HISTORIALa tecnología de perforación direccional tuvo sus inicios en la década de los veinte. en 1930 se perforo el primer pozo direccional controlado en Huntington beach, california.

En 1934 se perforo el primer pozo de alivio en Conroe, Texas. en nuestro país, el primer pozo direccional registrado fue en 1960 en las Choapas Veracruz.

La perforación direccional es el proceso de dirigir el pozo a lo largo de una trayectoria hacia un objetivo determinado, en sus principios , esta tecnología surgió como una operación de remedio, se desarrollo de tal manera q ahora se considera una herramienta para la optimización de yacimientos.

El uso de herramientas que permiten determinar la inclinación y dirección de un pozo durante la perforación del mismo ( MWD ), estabilizadores y motores de fondo de calibre ajustable, barrenas bicentricas, por mencionar algunos.

Con frecuencia el control de la desviación es otro concepto que se relaciona con la perforación direccional, se define como el proceso de mantener al agujero dentro de algunos limites predeterminados, relativos al ángulo de inclinación, al desplazamiento horizontal con respecto a la vertical o a ambos.

Razones para perforar un pozo direccional

Frecuentemente, las obstrucciones naturales tales como montañas u otrosaccidentes topográficos impiden la construcción de una localización superficial y la perforación de un pozo casi vertical otra explicación de la perforación direccional es el efectuar una desviación desde un pozo existente

HERRAMIENTA DIRECCIONAL

HERRAMIENTAS DEL SISTEMA DE REGISTRO O MEDICION

Existen instrumentos q constituyen un elemento vital para el buen desarrollo de la perforación direccional; puede decirse que conforman los ojos con los cuales, el personal encargado de las operaciones puede “ver” la trayectoria que sigue el pozo.

Los instrumentos mas utilizados en la actividad para obtener la inclinación y el rumbo de un pozo son:

1.- instrumentos giroscópicos2.- herramienta de orientación direccional3.- sistemas MWD

Los dos sistemas MWD mas comunes son el sistema de ondas electromagnéticas y el de transmisión de pulsos modulados de presión.

El primer sistema MWD utiliza ondas electromagnéticas para transmitir la información de la Herramienta a la superficie y esta sea decodificada por varillas de cobre q conectados a sistema binario codifica y envía la información a una computadora.

El segundo sistema MWD utiliza pulsos para transmitir la información de la herramienta a la superficie en forma digital (binaria), estos pulsos son convertidos en energíaeléctrica por medio de un transductor en superficie q decodifica la computadora.

MWD ONDAS ELECTROMAGNETICAS

SISTEMA DE LA HERRAMIENTA DE MEDICIÓN MWD

Ondas electromagnéticas: El concepto de onda tiene varios significados. Puede tratarse de una ondulación que se extiende en un líquido o de otras maneras de propagación. Electromagnético, por su parte, es el adjetivo que refiere a los sucesos que vinculan campos magnéticos y eléctricos.

Según Faraday, un campo magnético variable, induce un campo eléctrico también variable, como en electrostática se hace hincapié de que toda carga eléctrica en reposo crea a su alrededor un campo eléctrico, cuya intensidad difiere en cada punto

El científico Maxwell, basado en consideraciones puramente teóricas, sospecho que seria posible demostrar que un campo eléctrico variable debería inducir un campo magnético también variable, semejante al creado por cargas eléctricas en movimiento, como lo demostró en el experimento de Oersted

Se supone que se carga un condensador por un procedimiento cualquiera como en el siguiente ejemplo uniendo sus placas a los bornes de una pila eléctrico como se muestra.

A medida que el condensador se va cargando, el campo eléctrico entre sus placas va variando y como resultado de esta variación del campo eléctrico aparece un campo magnético, cuya existencia se puede comprobar.

APLICACIÓN EN EL MWD

UNA vez que Maxwell predijo la existencia de ondas electromagnéticas se presentó la importantecuestión de cómo generarlas. Hertz fue el primero que estudió este problema y lo resolvió. Para Ello desarrolló un formalismo matemático con el cual pudo encontrar las características de estas ondas a partir de las ecuaciones de Maxwell. De este trabajo se desprendió la predicción de que si una partícula eléctricamente cargada se mueve en forma acelerada, entonces emite ondas electromagnéticas.

Cuando una corriente eléctrica se establece a lo largo de un cable se están moviendo partículas cargadas. Sin embargo, no siempre ocurre que estas partículas se aceleren; por ejemplo, si la corriente es de valor constante como la corriente directa que se establece cuando la fuente es una batería conectada a un foco de una linterna, entonces las partículas que dan lugar a la corriente eléctrica se mueven con velocidad constante y por tanto no se están acelerando. Una partícula experimenta una aceleración cuando su velocidad cambia al transcurrir el tiempo. En consecuencia, solamente en una corriente eléctrica que varía al transcurrir el tiempo, las partículas se aceleran. Esto sucede, por ejemplo, con la corriente alterna.

SISTEMA DE LA HERRAMIENTA DE MEDICIÓN MWD

Al utilizar la técnica de propagación de onda electromagnética se busca que: la herramienta trabaje bien en todo tipo de lodos, tenga buena resolución de capa, pueda ser construida en un collar de acero y requiera menos material conductivo que una herramienta de registro del tipo normal o guardia, adicionalmente que la respuesta de la herramienta sea predecible y repetible y que los registros tomados con esta correlacionen bien con los registros a cable.

SISTEMA DE LA HERRAMIENTA DE MEDICIÓN MWD

SISTEMA DE LA HERRAMIENTA DE MEDICIÓN MWD

SISTEMA DE LA HERRAMIENTA DE MEDICIÓN MWD

SISTEMA DE LA HERRAMIENTA DE MEDICIÓN MWD

El elemento que produce las ondas se llama antena emisora. En el caso anterior la antena es la varilla.

SISTEMA DE LA HERRAMIENTA DE MEDICIÓN MWD

Además de varillas las antenas pueden tener otras configuraciones. Las características que tengan las ondas emitidas dependerán de la forma geométrica y de la longitud de la antena. Así, en el caso de una varilla, las ondas emitidas tienen la misma frecuencia que la corriente que las induce. A esta frecuencia f le corresponde un longitud de onda dada por (u/ f), siendo v la velocidad de la luz ( ecuación antes mencionada). Por otro lado, la potencia de la onda emitida depende tanto de la longitud de onda l como de la longitud L de la varilla. La potencia que emite adquiere un valor máximo cuando la longitud de la varilla es igual a la mitad de la longitud de onda. En consecuencia, conviene construir la antena con esta longitud. Este hecho es una manifestación del fenómeno de resonancia.

La antena no emite la misma potencia en todas las direcciones; a lo largo de la antena no hay emisión. En una dirección perpendicular a la varilla se alcanza la potencia máxima; de hecho, alrededor de la dirección perpendicular se forma un cono dentro del cual la emisión es apreciable; en direcciones fuera del cono prácticamente no hay radiación. A este tipo de antenas se les llama direccionales.

SISTEMA DE LA HERRAMIENTA DE MEDICIÓN MWD

Cuando a una varilla le llega una onda electromagnética, ésta induce en la varilla una corriente eléctrica que tiene la misma frecuencia que la de la onda incidente. Cualquier dispositivo, como la varilla, que transforma una onda electromagnética en una corriente eléctrica se llama antena receptora. Las antenas, ya sean receptoras o emisoras, funcionan con las mismas características. Así, las propiedades direccionales de la recepción en una antena receptora son las mismas que si funcionara como emisora. Además, una antena receptora absorbe la máxima potencia cuando su longitud es igual a la mitad de la longitud de onda que tiene la onda incidente.

El tipo de antena que se use, ya sea para emisión o recepción, depende de la aplicación que se quiera hacer. la señal emitida debe llegar lo más lejos posible. En consecuencia, una antena emisora de una estación debe poder manejar potencias altas y radiarlas en todas direcciones. En contraste, la antena receptora maneja potencias muy pequeñas, ya que está relativamente lejos de la emisión. Además, la antena receptora debe ser muy direccional, pues debe captar la señal de la emisión que viene de una dirección determinada. Por esto, las antenas emisoras tienen formas geométricas diferentes de las antenas receptoras.

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