Lời hứa về việc định giá bằng thẩm thấu

Ngành dầu và khí gas đã từ lâu dựa vào điện từ, hạt nhân và âm thanh để đánh dấu sự hình thành dưới hình nền. những công cụ khai thác tốt thông thường này, trong khi hiệu quả, có những giới hạn cơ bản về thể chất đặc biệt là trong môi trường ít dao động, có tính chất phức tạp, hoặc phức tạp của khí quyển. cảm biến lượng tử, mà khai thác hiện tượng cơ học như sự định vị và rối loạn, hứa hẹn một thay đổi bước trong độ nhạy và độ phân giải có thể giải quyết dữ liệu mới từ sâu, mật độ và nguồn thông tin không gian.

Không giống như các cảm biến cổ điển đo dòng điện, điện áp, hoặc tín hiệu quang học, cảm biến lượng tử thăm dò sự tương tác giữa hệ thống lượng tử (v.g., một vòng quay nguyên tử, một vòng quay siêu dẫn, hoặc một khuyết điểm kim cương) và một trường bên ngoài. Điều này cho phép chúng phát hiện các thay đổi trong từ trường, dốc, nhiệt độ và áp suất có thể vượt quá giới hạn cổ điển theo thứ tự độ lớn. Trong việc ghi chép, việc ghi chép dữ liệu tốt, nơi mà mỗi mm có thể có nghĩa là sự khác biệt giữa một lỗ khô và một tốt, độ chính xác như thế là vô giá.

Quan sát các điểm dị thường

Một số nền tảng cảm biến lượng tử đang được khám phá để triển khai xuống lỗ:

  • Nitrogen-vacancy trung tâm kim cương: ) Những khuyết tật kích thước nguyên tử này có thể đo từ trường với độ nhạy nanotesla ở nhiệt độ phòng, ngay cả trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt và áp lực của lỗ khoan.
  • Thiết bị ảnh hưởng cực lớn đến các thiết bị nhiễu lượng tử (SQUIDs): ) máy tính SQ Q đáp ứng độ nhạy cực độ với luồng từ trường và được dùng để khảo sát từ tính và ghi nhật ký từ hạt nhân (NR).
  • Từ kế nguyên tử: Các từ kế toán từ hiển thị quy mô Chip dựa trên các tế bào hơi alkali có thể cạnh tranh với SQUIDs mà không có máy tạo mạch, làm cho chúng thực tế hơn cho dây điện và LWD (trong quá trình lái xe thời gian).
  • Các thiết bị này đo gia tốc hấp dẫn với độ nhạy xuống đến vài microGal, cho phép khảo sát lực hấp dẫn cao để vẽ bản đồ mật độ mật độ trên một hồ chứa.

Mỗi nền tảng có kích thước đánh đổi, nhiệt độ hoạt động, độ chịu rung, và tiêu thụ năng lượng mà có thể được kết hợp vào một công cụ ghi nhật ký đứng hoặc một cổ áo dây khoan.

Lợi thế hơn các bộ cảm biến ghi chép cổ điển

Các cảm biến lượng tử là lợi thế chính của các cảm biến lượng tử là sự hiệu quả của thời gian để giảm hiệu quả hơn. các thiết bị điện từ như là máy đo từ điển NV-Nquist có thể hoạt động liên tục ở nhiệt độ trên 200°C, mà bao gồm phần lớn các giếng sản xuất.

Phản hồi dữ liệu thực trong quá trình khoan là một lợi ích khác. ví dụ, một cảm biến cộng hưởng từ có thể xác định được độ bão hòa hydro carbon trong khi vẫn còn đang được cắt, cho phép các nhà điều hành điều khiển giếng dẫn đến những vùng có năng suất cao nhất mà không bị lạc hướng để lại cho việc khai thác gỗ riêng.

Nhân bản môi trường và kinh tế

Trong những lĩnh vực trưởng thành, khảo sát về trọng lực giảm thời gian sử dụng máy đo điện tử có thể giám sát sự dịch chuyển, giúp tối ưu hóa lượng nước hoặc tiêm CO2 với sự can thiệp tối thiểu. những lợi ích này tương ứng với sự thúc đẩy của ngành công nghiệp về hoạt động thấp carbon và sự khai thác nguồn lực hiệu quả.

Những ứng dụng cụ thể trong việc ghi chép kỹ lưỡng

Ghi đè từ tính

Việc ghi nhật ký NMR là một kỹ thuật chuẩn để đo độ nghiêng, độ phân phối chân và độ lỏng, nhưng các công cụ NMR thông thường sử dụng nam châm vĩnh viễn để tạo ra độ dốc tĩnh, hạn chế độ thẩm vấn và cần thiết năng lượng đáng kể. Bộ cảm biến lượng tử có thể hiệu lực không- sân hoặc siêu chậm NMR, nơi trường tĩnh là trường của trái đất hoặc thấp hơn. Điều này cho phép thâm nhập sâu hơn và giảm sự phức tạp về công cụ. Các nhà nghiên cứu tại [FT: 0] Báo cáo khoa học [FL1] [FL1] đã chứng minh sự phát hiện các mẫu chất lỏng của NpamidM, trong việc phân tích chất lỏng dưới dạng lỏng, đề nghị một đường dẫn hóa học xuống ống dẫn đến đường dẫn hóa học.

Trọng trường và Hình học Trọng trường

Trọng lực đã được dùng trong nhiều thập kỷ để suy luận về bẫy cấu trúc và vòm muối. Atom interferththles bây giờ cung cấp các đo lường trọng lực với độ nhạy của 1 Eötvös hay tốt hơn, cho phép phát hiện mật độ lạ tinh vi do các nắp đậy, liên hệ với dầu, hoặc mạng lưới vỡ. Một trường gần đây thử nghiệm [FLT: 0] S[FT: 1] [FL:1) cho thấy một số lượng tử lượng tử lượng tử lượng tử có thể phân biệt giữa brine và dầu trong một mô hình phòng thí nghiệm, và công nghệ đang tiến tới một mẫu thiết kế dây thép.

Từ điển độ phân giải cao

Máy thu phát đa năng từ xa (MT) sử dụng các trường điện từ tự nhiên để vẽ bản đồ các cấu trúc phản động. Các máy nhận dạng đa năng dựa trên định vị MT đã được sử dụng trong nhiều năm, nhưng các từ tính đa số chip mới có thể giảm chi phí và kích cỡ của các mảng đa số của hệ thống định vị cho hình lưu thông. Các từ hiển thị từ trường lượng tử có thể cải thiện độ phân giải của việc ghi nhật ký EM nguồn điện tử, đặc biệt trong việc sắp xếp các chùm sóng giao thoa thông thường bị mất.

Nhiệt độ dưới lỗ và áp suất

Cảm biến nhiệt độ lượng tử dựa trên trung tâm của NV hoặc SiC (các trung tâm định vị) có thể đo nhiệt độ với độ chính xác milikevin, ngay cả ở áp suất cao. Khi được triển khai trong DTS (cảm biến nhiệt độ), họ có thể giải quyết các phần đóng góp vùng sản xuất ở các giếng đa bên. Các cảm biến áp suất dựa trên tế bào nguyên tử phun quang học cũng được phát triển để đo độ dài, cung cấp độ trôi chảy qua nhiều năm.

Những thách thức để được nhiều người nhận nuôi

Chi phí và tính phức tạp

Cảm biến lượng tử vẫn còn đắt tiền để sản xuất. Cảm biến NV-diamond đòi hỏi kim cương tổng hợp chất lượng cao với độ tập trung của các khiếm khuyết được thiết kế. Các từ gia tốc hạt cần các tế bào hơi và hệ thống laser nhỏ hơn cần phải sống sót 175°C và 20.000 psi nạp sốc. Đường cong học tập để sản xuất các dụng cụ này ở quy mô dốc.

Name

Trong khi khoan, dao động ngang và dao đâm bằng que có thể tạo ra gia tốc cực đại 10 g. Cảm biến lượng tử dựa trên sự liên hệ giữa nguyên tử và Ramsey đặc biệt nhạy cảm với rung động. Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu đang nghiên cứu hệ thống kết hợp các cơ chế lai với nhau để phân tử có thể trừ nhiễu rung động, nhưng điều này thêm chi phí và độ phức tạp. Các ấn phẩm trong [FLT: 0] Xem xét lại A [FL: 1], trình điều khiển chi tiết [FL:1] mà hệ thống chi tiết thiết lập bộ phận thiết lập bộ phận kết hợp giữa các phân tử với nhau trong dao động vừa phải, bước để giảm độ rung động.

Yêu cầu gây đông máu

SQUIDs yêu cầu làm mát khí hê-li lỏng. trong khi máy lạnh có thể được thu nhỏ, nó tăng trọng lượng và cần sự tăng tuần hoàn, điều này không thực tế cho việc chạy dây dài hoặc LWD. Lực đẩy hướng tới siêu dẫn nhiệt độ cao và nước lạnh không có xung- màng là hứa hẹn, nhưng những hệ thống này chưa được chứng minh đáng tin cậy trong môi trường lỗ dưới.

Hợp nhất dữ liệu

Dữ liệu nhật ký lượng tử sẽ cần phải kết hợp với các thuật toán gamma-quang, tính kháng sinh thông thường, và các bản ghi nơ-ron để xây dựng mô hình vật lý phù hợp. ngành công nghiệp thiếu các dòng hoạt động chuẩn để xử lý các phép đo lượng tử. phần mềm giải thích vật lý và các thuật toán mới phải được phát triển, rất có thể là hợp tác với các công ty dịch vụ.

Tra cứu và phát triển quỹ đạo

Nhiều dự án đang được thực hiện trên toàn cầu. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã tài trợ dự án ) (Quantum Unconvenental Underctal Underctification Technology and rectionment), tập trung vào việc ghi nhật ký NV-diand NMR. Ở Âu Châu, Cờ [FL:] bao gồm các nỗ lực để phát triển các cảm biến trọng lực hạt nhân cho việc thám hiểm nhiệt độ và hydro. Các nhà cung cấp chính như Schlumberg (hiện tại BakerB) và các thiết kế của thiết kế lượng tử.

Thời gian cho việc triển khai thương mại được ước tính là 5 đến 10 năm cho ứng dụng phụ (v.g., độ phân giải cao trọng trọng trọng lực ở các tỉnh muối) và 10 đến 15 năm cho việc nhận nuôi rộng khắp các phòng đăng nhập. Như cán cân sản xuất và sự cô lập rung động trưởng thành, chi phí mỗi bộ cảm biến được dự kiến giảm theo thứ tự độ lớn, tương tự quỹ đạo của các ống kính quang học sợi.

Kết luận

Cảm biến lượng tử không phải là một ảo tưởng xa họ đang gần gũi với việc đọc từ trường cho các ứng dụng ghi chép tốt nhất. độ nhạy cảm cao hơn đối với từ trường, lực hấp dẫn và nhiệt độ sẽ cho phép các nhà điều hành xem chi tiết hơn của mặt dưới, giảm tính không chắc chắn khoan, và ít tác động môi trường hơn. trong khi thách thức về chi phí, độ gồ ghề, và sự tích hợp vẫn còn, tốc độ phát triển trong cả học viện và cho thấy rằng công nghệ nghiên cứu lượng tử sẽ trở thành một tiêu chuẩn trong thập kỷ tới. cho phép các công ty đầu tư, phần thưởng trong kiến thức nguồn nước và hoạt động có thể là đáng kể.