液压数据传输需要能够承受高压的灵敏压力传感器。在钻井测量(MWD)应用中,这一点尤为突出。

随钻测量已成为一种标准应用,尤其是在近海定向钻井方面。实时数据采集对于测量钻孔的轨迹是至关重要的。为此,钻头上安装了各种各样的传感器,以便实时提供钻井环境的信息。当然也会用到倾角传感器、温度传感器、超声波传感器和辐射感测器。

这些传感器表面或是数字上接入到一个逻辑单元从而将信息转换成二进制数字。井下数据通过泥浆脉冲遥测传输到地表。除检测和控制钻井外,这些数据也用于以下方面:

  • 钻头情况信息
  • 钻孔的地质形成记录
  • 性能数据统计以确保方案改进
  • 未来钻探的风险分析

泥浆脉冲遥测技术是一种用于液体的二进制编码传输系统。这是通过一个阀门实现的,这个阀门可以改变钻柱内的钻井泥浆的压力,从而将安装在钻头上的传感器的记录转换成压力脉冲。压力脉冲是通过压力传感器测量的,并转换成电子信号传输到电脑被数字化。

STS为海上定向钻井公司提供模拟信号压力传感器,优化了泥浆脉冲遥测技术。这些传感器必须非常灵敏才能可靠地记录哪怕是最小的压差。同时,这些传感器必须能承受高达1000bar的压力。在深井钻孔中需要很大的压力为钻头提供动力。用于泥浆脉冲遥测的压力传感器也需要承受此压力。

除了高灵敏度外,还需要非常快的响应时间来确保实时数据通信。为了排除错误的测量结果,测量仪器应该低噪音。尤其是泥浆泵在钻孔中会产生很大的噪音。钻孔的驱动器是另外一个干扰源。为此,采用 4 – 20 mA输出模拟量传感器是泥浆脉冲遥测技术的最佳解决方案。