차세대 Well Logging Tools의 Quantum Sensors의 잠재력

Subsurface 평가를 위한 Quantum Sensing의 약속

이 제품은 퀀텀 기계의 핵심 요소입니다. 이 기술은 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퀀텀을 사용하여 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퀀텀을 갖는 데 사용됩니다. 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퓨어링은 깊고, 꽉 푹신한 퓨어링 및 entanglement와 같은 퀀텀 기계의 퀀텀 기계의 퓨어링을 제공합니다.

전기 전류, 전압, 또는 광 신호, 퀀텀 센서는 퀀텀 시스템 (예 : 원자 스핀, 초연 루프 또는 다이아몬드 결함)과 외부 필드 사이의 상호 작용을 조사합니다. 이로 인해 자기 분야, 중력 윤활제, 온도 및 압력이 큰 크기로 고전적인 한계를 초과 할 수 있습니다. 잘 로깅에서, 모든 밀리미터의 데이터를 의미 할 수 있습니다. 이러한 정밀도는 이러한 정밀도를 생산할 수 있습니다. 이러한 정밀도는 이러한 정밀도를 생산할 수 있습니다.

주요 Quantum 감지 Modalities

몇몇 quantum 감지기 플랫폼은 downhole 배포를 위해 탐구됩니다:

] 다이아몬드의 니트로겐-펀딩 (NV) 센터:] 이 원자 가늠자 결점은 구멍의 가혹한 열과 압력 조건에서도 실내 온도에서 나노테라 감도를 가진 자기장을 측정할 수 있습니다.
슈퍼코덕팅 양자 간섭 장치(SQUIDs): 저온 QUIDs는 자기 플럭스에 대한 극한 감도를 제공하며, 자기 유동 조사 및 핵 자기 공명 (NMR) 로깅에 사용되었습니다.
원자 자기계: 알칼리 증기 세포에 근거를 둔 칩 가늠자 원자 자기계는 극저온 없이 경쟁 SQUIDs를, 그(것)들을 유선형과 LWD (로그-while-drilling) 공구를 위해 더 실용적 할 수 있습니다.
원자 인터퍼미터: 이 장치는 몇 가지 마이크로게이트에 대한 감도를 가진 급성 가속을 측정하고, 저수지의 전사적의지도 밀도 변화를 위한 고해상도 중력 조사를 가능하게 합니다.

각 플랫폼에는 크기, 작용 온도, 진동 포용력 및 전력 소비에 있는 무역 떨어져 있습니다 - 독립 로깅 공구 또는 교련 끈 고리로 통합될 수 있는 결정하는 요인.

Classical Well Logging Sensors에 대한 장점

퀀텀 센서의 주요 장점은 신호 대비 비율입니다. 클래식 센서는 Johnson-Nyquist 소음, 샷 잡음 및 열 편류로 제한됩니다. 표준 퀀텀 제한에서 작동 할 때 Quantum 센서는 소음을 더 효율적으로 줄일 수 있습니다. NV-diamond 자석계와 같은 계측기는 200°C 이상의 온도에서 지속적으로 작동 할 수 있으며, 대부분 생산이 가능합니다.

드릴링 도중 순간 자료 의견은 또 다른 이득입니다. 예를 들면, 양자유한 자석 공명 감지기는 물가 탄화수소 포화를 아직도 절단, 허용해 통신수가 분리되는 로깅 달리기를 위해 밖으로 밖으로 여행 없이 가장 생산적인 지역으로 잘 살균하는 것을 허용할 수 있었습니다. 이것은 rig 시간, 대형 손상 및 환경 발자국을 감소시킵니다.

환경 및 경제적인 Implications

퀀텀 로깅을 통해 지불 영역의 정확한 결정은 필요한 식욕을 줄일 수 있습니다, 절단 탐험 비용 및 표면 방해. 성숙한 분야에서 원자 인터페미터를 사용하여 시간의 중력 조사는 유체 변위를 모니터링 할 수 있습니다, 최소 개입과 함께 물방울 또는 CO2 주입을 최적화하는 데 도움이. 이러한 이점은 낮은 탄소 작업과 효율적인 자원 추출에 대한 업계의 푸시와 일치합니다.

Well Logging에 있는 특정한 신청

자기 공명 조깅

NMR 로깅은 porosity, pore 크기 분포 및 유체 타이핑을 측정하기위한 표준 기술입니다. 그러나 기존 NMR 도구는 정적 필드 기온을 생성하고, 교차 볼륨을 제한하고 중요한 전력을 필요로하는 영구 자석을 사용합니다. Quantum 센서는 0 필드 또는 초 저 - 필드 NMR을 활성화 할 수 있으며, 정적 필드는 지구의 필드 또는 더 낮은 곳. 이 깊이 침투를 허용하고 도구 복잡성을 감소시킵니다. [[FLT:[FLT:]: NMR 는 NMR 의 화학적 검사를 보여줍니다. NMR 는 NMR 의 NMR 의 화학적 검사를 보여줍니다.

중력 및 중력 중력

그라비티 조사는 수십 년 동안 구조적 함정과 소금 도메를 주입했습니다. 원자 간섭계는 이제 1 Eötvös의 감도와 중력 기온 측정을 제공하거나 더 나은 가스 캡, 오일 워터 접촉, 또는 골절 네트워크에 기인하는 미묘한 밀도 anomalies의 탐지를 가능하게합니다. SPE (OnePetro)는 퀀텀의 강도를 측정하고, 실험실에서 설계하는 기술에 대한 설계를 구별 할 수 있다는 것을 보여주었습니다.

고해상 Magnetotellurics

자석은 자석으로, 자석은 자석으로, 자석으로, 자석으로, 자석으로, 자석으로, 자석으로, 자석을, 그리고 다른 유형에 있는 다른 유형의 다른 유형에 의해 사용됩니다. 자석은 또한, 자석으로, 자석을, 그리고 다른 유형의 다른 유형에 의해 사용됩니다. 자석은 또한, 자석으로, 자석을, 특히, 다른 유형의 다른 유형에 의해 사용됩니다.

Downhole 온도와 압력

NV 센터 또는 SiC (silicon 카바이드) 공진 센터에 근거를 둔 Quantum 온도 감지기는 고압에 조차 밀리켈빈 정밀도를 가진 온도를 측정할 수 있습니다. DTS (분해된 온도 감지) 배열에서 배치될 때, 그들은 다방 우물에 있는 생산 지역 기여를 해결할 수 있었습니다. 광학적으로 양수한 원자 세포에 근거를 둔 압력 감지기는 또한 수년간 무해한 측정을 제안하는 영원한 downhole 계기를 위해 개발됩니다.

Widespread Adoption에 도전

비용 및 복잡성

Quantum 센서는 생산 비용이 많이 들었습니다. NV-diamond 센서는 설계 결함 농도가 높은 고품질의 합성 다이아몬드가 필요합니다. 원자 자석계는 175°C와 20,000psi 충격 부하를 생존해야 할 소형 증기 세포 및 레이저 시스템을 필요로합니다. 가늠자에서 이러한 악기 제조를위한 학습 곡선은 가파른 것입니다.

진동과 소음

퀀텀 인터페로컬 또는 램지 인터페로컬을 기반으로 한 퀀텀 센서는 특히 진동에 민감합니다. 퀀텀은 퀀텀의 퀀텀을 통해 고전적 가속도계를 결합하는 하이브리드 시스템을 탐구하고 있지만, 이 비용과 복잡성을 추가합니다. ]Physical Review Applied] 의 간섭을 최소화하는 시스템의 간섭을 최소화할 수 있습니다.

Cryogenic 필요조건

SQUIDs는 액체 헬륨 냉각을 요구합니다. cryostats가 소형화될 수 있는 동안, 그들은 긴 유선 전화 뛰기를 위해 또는 LWD를 위해 impractical 인 주기적인 보충을 필요로 합니다. 고열 superconductors를 향해 밀고 cryogen 자유로운 맥박 관 냉각기는 유망하, 그러나 이 체계는 더 낮은 지역 환경에서 믿을 수 없을 것이 없습니다. NV 센터는, 대조에서, 실내 온도에 작동하고 그(것)들을 강한 이점을 주는, 그(것)들을 제공합니다.

Data Integration(데이터 통합)

Quantum 로그 데이터는 기존의 감마 레이, 저항력 및 neutron 로그와 결합하여 일관된 경향 모델을 구축해야합니다. 업계는 퀀텀 측정을 처리하기위한 표준 워크플로를 부족합니다. 새로운 변속 알고리즘 및 경적 해석 소프트웨어는 서비스 회사와 파트너십에서 개발되어야합니다.

연구 및 개발 Trajectory

여러 프로젝트는 전 세계적으로 진행되는 방식입니다. 미국 에너지 부서는 NV-diamond NMR 로깅에 초점을 맞춘 QUANTUM 프로젝트(Quantum Unconventional Asset Technology Understanding and Measurement)를 자금을 지원했습니다. 유럽에서는 ]Quantum Flagship[[]]은 지열 및 탄화수소의 원자 중력 센서를 배포하는 노력이 포함되어 있습니다. (BLT:2])는 SLBLACK (BLT:2)의 주요 기술 제공업체로 설계되어 있습니다.

상업적인 배치를 위한 타임라인은 틈새 신청을 위한 5 10 년에서 추정됩니다 (예를들면, 소금성에 있는 고해상도 중력 로깅)와 10에서 로깅 스위트의 넓은 채용을 위한 15 년. 제조 가늠자와 진동 고립 성숙한으로, 감지기 당 비용은 섬유 광학적인 삐걱거리는의 trajectory와 유사한 크기의 순서에 의해 떨어지게 예상됩니다.