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Monitoraggio del peso e della viscosità del fango di perforazione per ottimizzare le prestazioni del pozzo

La densità e la viscosità del fango di perforazione sono parametri critici che influenzano direttamente le prestazioni di perforazione, la stabilità del foro e la sicurezza operativa. La densità, o peso del fango, è la variabile principale per il controllo della pressione idrostatica, al fine di prevenire l'afflusso di fluido e la fratturazione della formazione. La viscosità è essenziale per la pulizia del foro, garantendo che i detriti vengano trasportati in superficie in modo efficiente.


Tabella dei Contenuti

  1. Introduzione
  2. Sfide comuni
  3. Rheonics Sensori di viscosità e densità in linea
  4. Integrazione dei dati dei sensori
  5. Installazione consigliata per il monitoraggio del fango di perforazione
  6. Ordine Rheonics sensore

Introduzione

Il monitoraggio delle proprietà dei fluidi o dei fanghi di perforazione è fondamentale per il successo del processo di perforazione di pozzi nel settore petrolifero e del gas. Durante la perforazione, il fluido o il fango riducono le sollecitazioni di lavoro, agendo come lubrificante e raffreddando la perforatrice. Al termine della perforazione, il fango impedisce ai detriti di riempire nuovamente il foro, applicando la pressione necessaria sulle pareti del pozzo.

Un processo di perforazione può durare mesi e il fango di perforazione richiesto deve essere attentamente monitorato per garantire che venga immesso nel foro del pozzo e ricircolato un fluido omogeneo. Il monitoraggio di parametri come la densità e la viscosità del fango di perforazione offre un mezzo efficace per controllare la sicurezza e l'efficienza del fango e del processo di perforazione. Le prestazioni di perforazione sono ottimizzate dalla capacità di riconoscere le variazioni nel fluido di perforazione, analizzare l'andamento dei dati e intervenire in tempo reale sulle cause dei cambiamenti.

Rheonics I sensori di viscosità e densità in linea eccellono nel settore petrolifero e del gas grazie alla semplicità di installazione, alla robustezza e alla ripetibilità delle letture che consentono il monitoraggio e il controllo online dei fluidi.

Per saperne di più su rilevanza del peso del fango.

Figura 1: Monitoraggio della densità e della viscosità del fango di perforazione.

Sfide comuni

Proprietà come la densità e la viscosità del fluido o del fango di perforazione devono rientrare nelle specifiche progettate.

La densità è fondamentale per determinare il peso del fango, in relazione alla pressione applicata sulle pareti del pozzo.

La viscosità varia durante il processo, quando si perfora si desidera un fango dal comportamento fluido per favorire il movimento, mentre quando si interrompe la perforazione si richiede un comportamento più solido per evitare che i trucioli riempiano il foro.

Misurare la viscosità e la densità con la strumentazione tradizionale è un'operazione lenta, laboriosa, dispendiosa in termini di tempo e soggetta a imprecisioni.

Rheonics Sensori di viscosità e densità in linea

Rheonics consente dati continui, accurati e in tempo reale sulla densità del fango, sulla viscosità e sulla temperatura misurati dal singolo in linea Rheonics Sensore SRD. In alternativa, il Rheonics Il sensore SRV è in grado di misurare la viscosità e la temperatura.

Rheonics Sensori di tipo SR (SRV e SRD) sono compatibili con le difficili condizioni dei fluidi di perforazione. Le nostre sonde sensori sono realizzate in acciaio inossidabile 316L, generalmente compatibile con l'applicazione. Tuttavia, è disponibile anche l'Hastelloy C22 per requisiti specifici di compatibilità con i fluidi.

Figura 2: Rheonics viscosimetro in linea SRV e misuratore di densità e viscosità SRD, varianti da 3/4” NPT.

Cosa occorre per ottenere letture ripetibili e precise?

  • Immergere completamente l'elemento sensibile della sonda del sensore nel fluido
  • Evitare depositi sull'elemento sensibile che lo ostruiscano – Mantenere la sonda pulita
  • Assicuratevi che la sonda venga ordinata con i valori di temperatura e pressione corretti richiesti dall'applicazione. I valori standard sono 125 °C (250 °F) e 15 bar (200 psi), che generalmente coprono i limiti del fango di perforazione.

Integrazione dei dati dei sensori

Rheonics L'elettronica del sensore è un'unità potente che gestisce i dati misurati dalla sonda e ne consente l'integrazione attraverso molteplici protocolli di comunicazione come Modbus TCP, Modbus RTU, Profinet, HART, Ethernet/IP, ecc.

L'integrazione wireless è solitamente possibile tramite adattatori esterni basati sulla comunicazione Modbus. Contatto Rheonics Team di supporto per assistenza nell'integrazione.

Figura 3: Rheonics opzioni di protocollo di integrazione e cablaggio elettronico.

Installazioni consigliate per il monitoraggio dei fanghi di perforazione

Rheonics Si consiglia di installare i sensori nel serbatoio/recipiente del fango di perforazione o nella linea di aspirazione. Ulteriori informazioni sulle opzioni di installazione <a href="https://italymeetshollywood.com/wp-content/uploads/2025/02/Catalogo_GDC_2025_web.pdf">questo link</a>

Installazione in un serbatoio o in una nave per il fango di perforazione

Per questo tipo di installazione, il sensore può essere installato utilizzando il Adattatore per montaggio su serbatoio TMA-34N oppure Linea Teletube; entrambi sono ideali in questo caso poiché semplificano l'immersione e la retrazione della sonda da parte dell'operatore per la pulizia, il controllo o la reinstallazione della sonda in recipienti diversi.

Il TMA-34N funge da gabbia di protezione per la sonda e consente il collegamento tramite una filettatura NPT da 3/4" di un tubo di lunghezza personalizzata, da fissare a un punto fisso dall'alto. Quando si utilizza il TMA-34N, una corretta tenuta è fondamentale per evitare che il fluido penetri nel collegamento elettrico della sonda. Seguire le fasi di assemblaggio descritte nel nostro Articolo TMA-34N.

Installazione dell'adattatore per montaggio su serbatoio TMA-34N
Figura 4: Rheonics Schema dell'adattatore per montaggio su serbatoio TMA-34N
Rendering per adattatore per montaggio su serbatoio TMA-34N con SRD
Figura 5: Rheonics Adattatore per montaggio su serbatoio TMA-34N con sonda sensore SRD

 

Figura 6: Rheonics Esempio di installazione dell'adattatore per montaggio su serbatoio TMA-34N in un serbatoio per fango di perforazione.

D'altro canto, la variante della sonda Teletube ha un design modulare e versatile, basato su una piccola sonda, estensibile con tubi di prolunga e adattabile alla gabbia protettiva (TMA-TT) e ai kit di montaggio (MKT) come mostrato nella Figura 7.

Installazione SRD in una vasca di fango aperta utilizzando il SlurrySense
Figura 7. Installazione SRD in un serbatoio di fango aperto utilizzando la variante della sonda Teletube

Installazione nella linea di aspirazione

Rheonics I sensori possono essere installati anche nella linea di aspirazione per rilevare le misurazioni in tempo reale del fango. L'installazione consigliata è quella di posizionare il sensore in un gomito con l'elemento sensibile rivolto contro la direzione del flusso, come indicato nella Figura 8.

Installazione nella linea di aspirazione del fango
Figura 8. Installazione nella linea di aspirazione del fango

Ordine Rheonics sensore

SRV

Viscosimetro per processo in linea ad ampio raggio

  • Ampia gamma di viscosità: monitora l'intero processo
  • Misurazioni ripetibili in fluidi newtoniani e non newtoniani, fluidi monofase e multifase
  • Parti a contatto con il fluido ermetiche 316L in acciaio inossidabile
  • Misurazione della temperatura del fluido integrata
  • Fattore di forma compatto per una semplice installazione in linee di processo esistenti
  • Facile da pulire, nessuna manutenzione o riconfigurazione necessaria
Misuratore di densità SRD con filettatura 3/4” NPT
SRD

Misuratore di densità e viscosità di processo in linea ad ampia gamma

  • Strumento unico per la misura della densità di processo, viscosità e temperatura
  • Misurazioni ripetibili in fluidi sia newtoniani che non newtoniani, fluidi monofase e multifase
  • Costruzione interamente in metallo (acciaio inossidabile 316L)
  • Misurazione della temperatura del fluido integrata
  • Fattore di forma compatto per una semplice installazione in tubi esistenti
  • Facile da pulire, nessuna manutenzione o riconfigurazione necessaria

Bibliografia

[1]: Rheonics. "Monitoraggio del peso del fango” https://rheonics.com/solutions-item/mud-weight-monitoring/

[2]: Rheonics. "TMA-34N – Installazione del sensore di densità e viscosità nel serbatoio” https://support.rheonics.com/en/support/solutions/articles/81000385151-tma-34n-installing-density-viscosity-sensor-in-tank-with-rheonics-tank-mount-adapter

[3]: Associazione degli ingegneri petroliferi. "Cos'è il Mudlogging?"  https://www.linkedin.com/posts/petroleum-engineers-association_mudlogging-oilandgas-geology-activity-7306930818092871680-ZrGw/?utm_source=share&utm_medium=member_desktop&rcm=ACoAACwfGTgBD2cb6w0sKMhmfbkSLRFPZ2anx8s

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