Demagnetizing the drill string magnetic interference in Far North and in Pakistan
- 1. NED University of Engineering and Technology
Description
Abstract Drilling in Barents Sea proves to be a challenging task, as this region is situated in auroral zones having high geomagnetic latitude, where magnetic interferences develop from magnetic field and magnetic materials inside subsurface are quite common. For this region, monitoring of magnetic field is utterly significant as any fluctuations can distort the tool sensor performance with ultimately enlarging the uncertainty in azimuth. To guide a well to its desire location, measurement while drilling (MWD) tool needs to be operated with utmost precision; however, its accuracy compromises as a result of magnetic interferences from drill string and nearby magnetic material. The performance of this tool depends upon its sensors. Any distortion in sensor performance can lead to problems such as multiple sidetracking and increase in overall project cost. Furthermore, the same BHA was also placed in a region of Pakistan and the impact drill string interference was observed. It was discovered that the interferences that had tremendous impact on magnetometer Z -component in Barents Sea had a drastic reduction in the region of Pakistan as it is situated in low latitude, where uncertainty in azimuth is low. In this work, an exemplary bottom-hole assembly (BHA) was analyzed and the impact of individual drill string components interferences was observed on the MWD sensors. It was perceived that the bit was responsible for creating the major distortion in MWD sensor. Apart from that, it was also investigated that the location of the well also plays a vital role in this distortion. This intervention in the sensors is created by a vast difference between the used actual length and the recommended length of nonmagnetic drill collar in the BHA. Numerically, it was investigated that if the physical distance between the sensors and bit is increased, then this interference is reduced. It was also apparent that the Z -component of the magnetometer was utterly distorted because of this interference, while the X - and Y -components were proved to be independent of these interferences. It was further examined that the effects of latitude and longitude play a significant role in the course of changing the impact of these errors on magnetization.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يثبت الحفر التجريدي في بحر بارنتس أنه مهمة صعبة، حيث تقع هذه المنطقة في المناطق الشفق القطبي ذات خط العرض الجيومغناطيسي العالي، حيث تتطور التداخلات المغناطيسية من المجال المغناطيسي والمواد المغناطيسية داخل السطح الجوفي شائعة جدًا. بالنسبة لهذه المنطقة، تعتبر مراقبة المجال المغناطيسي مهمة تمامًا لأن أي تقلبات يمكن أن تشوه أداء مستشعر الأداة مع توسيع عدم اليقين في السمت في نهاية المطاف. لتوجيه البئر إلى موقع رغبته، يجب تشغيل أداة القياس أثناء الحفر (MWD) بأقصى قدر من الدقة ؛ ومع ذلك، فإن دقتها تتعرض للخطر نتيجة للتداخلات المغناطيسية من سلسلة الحفر والمواد المغناطيسية القريبة. يعتمد أداء هذه الأداة على مستشعراتها. يمكن أن يؤدي أي تشوه في أداء المستشعر إلى مشاكل مثل التتبع الجانبي المتعدد وزيادة التكلفة الإجمالية للمشروع. علاوة على ذلك، تم وضع نفس قاع البئر أيضًا في منطقة من باكستان ولوحظ تداخل سلسلة أنابيب الحفر الصدمية. تم اكتشاف أن التداخلات التي كان لها تأثير هائل على مكون مقياس المغناطيسية Z في بحر بارنتس كان لها انخفاض كبير في منطقة باكستان حيث تقع في خط العرض المنخفض، حيث يكون عدم اليقين في السمت منخفضًا. في هذا العمل، تم تحليل مجموعة قاع بئر نموذجية (BHA) ولوحظ تأثير تداخلات مكونات سلسلة أنابيب الحفر الفردية على مستشعرات القياس أثناء الحفر. كان من المتصور أن BIT كانت مسؤولة عن خلق تشوه كبير في مستشعر القياس أثناء الحفر (MWD). بصرف النظر عن ذلك، تم التحقيق أيضًا في أن موقع البئر يلعب أيضًا دورًا حيويًا في هذا التشويه. يتم إنشاء هذا التدخل في المستشعرات من خلال فرق كبير بين الطول الفعلي المستخدم والطول الموصى به لجلبة الحفر غير المغناطيسية في BHA. من الناحية العددية، تم التحقيق في أنه إذا تم زيادة المسافة المادية بين المستشعرات ولقمة الحفر، فسيتم تقليل هذا التداخل. كان من الواضح أيضًا أن المكون Z لمقياس المغناطيسية قد تم تشويهه تمامًا بسبب هذا التداخل، في حين ثبت أن المكونات X - و Y مستقلة عن هذه التداخلات. كما تم فحص أن تأثيرات خطوط الطول والعرض تلعب دورًا مهمًا في تغيير تأثير هذه الأخطاء على المغنطة.Translated Description (French)
Résumé Le forage dans la mer de Barents s'avère être une tâche difficile, car cette région est située dans des zones aurorales à haute latitude géomagnétique, où les interférences magnétiques se développent à partir du champ magnétique et où les matériaux magnétiques à l'intérieur du sous-sol sont assez courants. Pour cette région, la surveillance du champ magnétique est tout à fait significative car toute fluctuation peut fausser les performances du capteur de l'outil, ce qui augmente finalement l'incertitude en azimut. Pour guider un puits vers son emplacement souhaité, l'outil de mesure pendant le forage (MWD) doit être utilisé avec la plus grande précision ; cependant, sa précision est compromise en raison des interférences magnétiques du train de tiges de forage et du matériau magnétique à proximité. La performance de cet outil dépend de ses capteurs. Toute distorsion des performances du capteur peut entraîner des problèmes tels que de multiples déviations et une augmentation du coût global du projet. En outre, le même BHA a également été placé dans une région du Pakistan et l'interférence de la colonne de forage à impact a été observée. Il a été découvert que les interférences qui ont eu un impact énorme sur la composante Z du magnétomètre dans la mer de Barents ont eu une réduction drastique dans la région du Pakistan car elle est située à basse latitude, où l'incertitude en azimut est faible. Dans ce travail, un exemple d'assemblage de fond de trou (BHA) a été analysé et l'impact des interférences des composants individuels de la colonne de forage a été observé sur les capteurs MWD. Il a été perçu que le trépan était responsable de la création de la distorsion majeure dans le capteur MWD. En dehors de cela, il a également été étudié que l'emplacement du puits joue également un rôle vital dans cette distorsion. Cette intervention dans les capteurs est créée par une grande différence entre la longueur réelle utilisée et la longueur recommandée du collier de forage non magnétique dans le BHA. Numériquement, il a été étudié que si la distance physique entre les capteurs et le trépan est augmentée, alors cette interférence est réduite. Il était également évident que la composante Z du magnétomètre était complètement déformée à cause de cette interférence, tandis que les composantes X et Y se sont révélées indépendantes de ces interférences. Il a en outre été examiné que les effets de la latitude et de la longitude jouent un rôle important dans le changement de l'impact de ces erreurs sur l'aimantation.Translated Description (Spanish)
La perforación en el mar de Barents resulta ser una tarea desafiante, ya que esta región está situada en zonas aurorales que tienen una alta latitud geomagnética, donde las interferencias magnéticas se desarrollan a partir del campo magnético y los materiales magnéticos dentro del subsuelo son bastante comunes. Para esta región, el monitoreo del campo magnético es completamente significativo, ya que cualquier fluctuación puede distorsionar el rendimiento del sensor de la herramienta y, en última instancia, aumentar la incertidumbre en el acimut. Para guiar un pozo a su ubicación deseada, la herramienta de medición durante la perforación (MWD) debe operarse con la máxima precisión; sin embargo, su precisión se ve comprometida como resultado de las interferencias magnéticas de la sarta de perforación y el material magnético cercano. El rendimiento de esta herramienta depende de sus sensores. Cualquier distorsión en el rendimiento del sensor puede provocar problemas como múltiples desvíos y un aumento en el coste general del proyecto. Además, el mismo BHA también se colocó en una región de Pakistán y se observó la interferencia de la sarta de perforación de impacto. Se descubrió que las interferencias que tuvieron un tremendo impacto en el componente Z del magnetómetro en el mar de Barents tuvieron una reducción drástica en la región de Pakistán, ya que está situada en una latitud baja, donde la incertidumbre en el azimut es baja. En este trabajo, se analizó un ejemplo de ensamblaje de fondo de pozo (BHA) y se observó el impacto de las interferencias de los componentes individuales de la sarta de perforación en los sensores MWD. Se percibió que la broca era responsable de crear la mayor distorsión en el sensor MWD. Aparte de eso, también se investigó que la ubicación del pozo también juega un papel vital en esta distorsión. Esta intervención en los sensores se crea por una gran diferencia entre la longitud real utilizada y la longitud recomendada del collar de perforación no magnético en el BHA. Numéricamente, se investigó que si se aumenta la distancia física entre los sensores y el bit, entonces se reduce esta interferencia. También era evidente que el componente Z del magnetómetro estaba completamente distorsionado debido a esta interferencia, mientras que los componentes X e Y demostraron ser independientes de estas interferencias. Se examinó además que los efectos de la latitud y la longitud juegan un papel importante en el curso de cambiar el impacto de estos errores en la magnetización.Files
s13202-019-00801-7.pdf.pdf
Files
(2.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:336c062f0796923c89802b3eb04e9929
|
2.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إزالة مغنطة التداخل المغناطيسي لسلسلة الحفر في أقصى الشمال وفي باكستان
- Translated title (French)
- Démagnétisation de l'interférence magnétique du train de tiges de forage dans l'Extrême-Nord et au Pakistan
- Translated title (Spanish)
- Desmagnetización de la interferencia magnética de la sarta de perforación en el extremo norte y en Pakistán
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2986908391
- DOI
- 10.1007/s13202-019-00801-7
References
- https://openalex.org/W1972386404
- https://openalex.org/W1986228595
- https://openalex.org/W2020077517
- https://openalex.org/W2025372511
- https://openalex.org/W2042871381
- https://openalex.org/W2093279152
- https://openalex.org/W2918078924