ボーリング掘削

ボーリング掘削/ボーリング孔センサ・アプリケーションのブロック図(SBD)。組込みプロセッサ、高精度アナログ・ソリューション、CAN、RS-232、および RS-485 産業用インターフェイス機能を搭載し、条件の厳しい高温度向け製品や信頼性の高い製品を含む。

設計上の考慮事項

石油・ガスのボーリング探査および採取のアプリケーションには、さまざまな種類のエレクトロニクス機器が採用されています。これらのシステムは、岩層の構成と位置のリアルタイム・データ・ロギングに使用され、極めて過酷な環境でのデータ収集も可能にします。各種のロギング・ツールがありますが、すべて従来の推奨動作条件をはるかに上回る温度に耐える必要があります。

  • ボーリング後に孔内にワイヤライン・ツールを吊り下げ、ワイヤラインより電源を供給して、短時間の内にデータ・ロギングが行われます。
  • 掘削同時検層(LWD)および掘削同時計測(MWD)は通常、バッテリーで駆動し、ドリル・ストリング上のドリル・ビットのすぐ上にあるセンサから計測されます。

異なる種類のセンサを多数使用する場合、マルチチャネルの信号増幅や AD 変換が必要になります。MWD ツールの使用により、位置、圧力、温度、振動、衝撃、トルク、および自然ガンマ線が測定できます。これらのシステムは、マイクロコントローラ(MCU)またはデジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)に情報を提供して、傾斜堀り用の回転操舵ツールを操作します。LWD ツールは、岩石の多孔性、密度、抵抗性などのさまざまな地質パラメータを測定するために使用されます。これらの測定には、通常、岩層の地質特性を詳細に記録するため、16 ビット以上の高分解能 ADC が必要になります。

125℃ 以上の動作温度が、ボーリング探査に使用するツールの主要な検討事項になります。現存の多くの油井およびガス井戸では、温度が 150℃ ~ 175℃ であり、新しい井では、温度が 200℃、圧力が 20kpsi に達します。高温でパーツがどのように機能するかについて情報を提供するため、幅広い動作条件にわたり、徹底的な特性の評価が必要になります。高温ではリーク電流が問題になるため、こうした過酷な条件でもパーツが機能するように、多くのデバイスに搭載されているサーマル・シャットダウン機能を無効にする必要があります。動作寿命データも重要で、これらツールの信頼性はツールを取り出して交換するコストを引き上げることに繋がります。

多くのツールはバッテリー駆動で、周囲温度も高いため、低消費電力のデバイスを選択することが重要になります。最小の消費電力のデバイスを選択し、静止電流を制限することにより、ツールとバッテリーの寿命を延長し、コストも削減できます。低消費電力だけでなく、サイズも最小のパッケージを使用することにより、限られたスペースで、集積度を向上し、優れた性能を達成できます。KGD(Known Good Die)オプションは、スペースを節約するため、マルチ・チップ・モジュールまたはハイブリッドを作成する多くのメーカーにも必要とされます。

TI は、ボーリング探査システム、およびオペアンプ、DSP、マイクロコントローラ、マルチチャネル高分解能データ・コンバータ、インターフェイス、パワー・マネージメントなどの機器メーカー向けに、幅広い製品を提供しています。

セレクション/ソリューション・ガイド

セレクション・ガイド (1)

タイトル 概要 種類 サイズ (KB) 日付 表示回数 英語版
PDF 259 KB 2009年 11月 11日 266

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