L'ingegneria dei sensori di registrazione dei pozzi nei collari di perforazione sta simulando una rivoluzione nella registrazione e nella perforazione. LWD, MWD e i tradizionali sistemi di campionamento dei fluidi cablati forniscono al perforatore informazioni complete in tempo reale e consentono a un geologo di studiare la formazione durante l'invasione. Il numero crescente di pozzi direzionali, a portata estesa e altamente deviati significa che le tecnologie MWD / LWD sono spesso indispensabili per un posizionamento efficiente del pozzo. Gli operatori richiedono molto per i loro strumenti di registrazione durante la perforazione (LWD) e misurazione durante la perforazione (MWD), che consumano una parte considerevole del budget. Si prevede che consentirà risparmi alle compagnie petrolifere aumentando l'efficienza e l'efficacia dei loro programmi di perforazione. Utilizzando i risultati dell'analisi dei fluidi, le compagnie petrolifere decidono come completare un pozzo, sviluppare un campo, progettare strutture di superficie e aumentare la produzione.

La capacità di caratterizzare i fluidi mentre vengono prodotti è di grande importanza per gli studi sui giacimenti. Tuttavia, gli ambienti di perforazione stanno diventando sempre più duri e pongono seri requisiti per gli strumenti di fondo. Gli strumenti LWD, MWD e wireline sono costituiti da sensori, pacchetti elettronici (e di trasmissione in caso di MWD) e forniscono informazioni su rilevamento direzionale, meccanica di perforazione e proprietà di formazione. Dopo la scoperta di un serbatoio, la necessità di caratterizzazione della composizione e delle proprietà fisiche dei fluidi prodotti è essenziale per l'ottimizzazione della produzione di petrolio. Le informazioni in tempo reale sulle variazioni delle caratteristiche del flusso e della composizione del fluido durante la produzione richiedono misurazioni di fondo pozzo in grado di sondare le proprietà del fluido in scale temporali più brevi di quelle delle velocità di flusso caratteristiche.

La conoscenza della viscosità e della densità dei fluidi di formazione sono fondamentali per la gestione dei giacimenti, la produzione di petrolio, la progettazione di completamento e per determinare la loro commercializzazione sul campo. La produttività e l'efficienza di spostamento del fluido sono direttamente correlate alla mobilità del fluido, che a sua volta dipende dalla sua viscosità. Pertanto, la viscosità è un parametro critico per la stima del valore economico di un serbatoio di idrocarburi e anche per l'analisi dei gradienti di composizione e della connettività verticale e orizzontale del serbatoio. La viscosità non solo controlla la produttività e l'efficienza di spostamento del serbatoio, ma svolge anche un ruolo importante nella progettazione di hardware e condotte sottomarine e nella gestione delle preoccupazioni relative all'assicurazione del flusso.

I fluidi di perforazione sono sostanze chimiche essenziali che vengono utilizzate per qualsiasi attività di esplorazione di pozzi di petrolio come la rimozione di talee da sotto il pozzo, la sospensione e il trasporto di talee e per lubrificare la superficie di perforazione. Una delle funzioni principali di un fluido per trivellazione petrolifera è quella di sequestrare i fluidi formati durante la perforazione nei loro letti superficiali e la densità di cui ha bisogno per svolgere efficacemente questa funzione dipende dalle pressioni di formazione del sottosuolo. Le misurazioni della densità vengono utilizzate per calcolare la libera circolazione di olio e altri fluidi attraverso la formazione, nonché il volume di idrocarburi presenti nella roccia e, con altri dati, il valore dell'intero serbatoio e delle riserve. La densità misura la pressione idrostatica nel foro di trivellazione e il contenuto di solidi di fanghi non ponderati. Una densità adeguata garantisce una sufficiente pressione idrostatica necessaria per evitare che la parete del foro di trivellazione penetri e per impedire al fluido di formazione di penetrare nel foro del pozzo. Ma un peso del fango troppo elevato riduce la velocità di perforazione e aumenta le possibilità di incollaggio differenziale, frattura del pozzo, causa usura delle attrezzature, perdita di circolazione e aumento dei costi del fango. La densità è la proprietà più cruciale dei fluidi di perforazione che deve essere misurata e mantenuta in modo efficace.

I requisiti chiave delle soluzioni di misurazione della densità e della viscosità negli strumenti LWD, MWD e wireline sono i seguenti:

1. Rimanere inalterato dalle vibrazioni del gruppo foro inferiore: Gli shock e le vibrazioni di fondo pozzo continuano a essere problematici e la sfida è aggravata dall'aumento del numero di pozzi di portata estesa e di acque ultra-profonde e gli strumenti LWD / MWD dovrebbero essere all'altezza di questa sfida.
2. Operare ad alte pressioni, alte temperature: I componenti degli strumenti LWD / MWD devono funzionare fino a 200 ° C e 30,000 psi secondo i requisiti del mercato e nel campo della gestione dei giacimenti.
3. Supporta campionamento e analisi fluidi di alta qualità: L'analisi dei campioni di fluido in condizioni di serbatoio aiuta a convalidare la qualità del campione e consente la mappatura delle variazioni verticali delle proprietà del fluido, consentendo agli interpreti di determinare la connettività zonale e definire l'architettura del serbatoio all'inizio della vita di campo. I sistemi devono fornire misurazioni di fondo pozzo superiori (come densità e viscosità) per supportare l'identificazione e l'analisi in tempo reale delle proprietà dei fluidi di formazione su scale temporali molto brevi.
4. Affidabilità: Il maggiore impatto sul valore di LWD / MWD è quello di farlo bene la prima volta. Gli strumenti devono essere sottoposti a tutti i tipi di test di distruzione, test di vibrazione, test di pressione prima di essere utilizzati in applicazioni a fondo pozzo. Ridurre il numero di schede elettroniche e ridondanza e trarre vantaggio dai progressi nel settore informatico / elettronico per avere sensori di dimensioni inferiori che sono meno colpiti da enormi urti e vibrazioni che sperimentano il fondo pozzo è estremamente essenziale.

Gli operatori utilizzano in genere 2 diversi strumenti per misurare la densità e la viscosità. Esistono problemi importanti nell'uso di due strumenti separati:

• La maggior parte degli strumenti tradizionali utilizzati per la misurazione della densità e della viscosità necessitano di campioni di fluidi separati per l'analisi che vengono estratti dai cilindri del campione del fluido di fondo pozzo, utilizzando grandi quantità di un campione di fluido estremamente prezioso che non può essere riutilizzato
• Stesse condizioni di temperatura e pressione sono più difficili da ottenere in due strumenti separati che portano a errori di misurazione
• Difficile da localizzare densimetri e viscosimetri di grandi dimensioni, ingombranti a causa dello spazio e dei vincoli di montaggio nelle configurazioni LWD / MWD / wireline
• Richiede un lavoro di integrazione significativa in hardware e software per sincronizzare i dati di misurazione e garantire la conformità

Le acque profonde da sole possono rendere problematica l’acquisizione di dati completi e affidabili sul fondo pozzo, ma se si aggiungono temperature e pressioni estreme, le difficoltà/costi aumentano considerevolmente. HP/HT estremi influiscono negativamente sull'affidabilità e sulle prestazioni degli strumenti wireline e MWD/LWD. Le alte temperature danneggiano l'elettronica dello strumento, influenzano l'accuratezza e la precisione del sensore e possono portare a guasti prematuri dello strumento se l'attrezzatura non è progettata correttamente per questo servizio. Pressioni e temperature molto elevate, urti e vibrazioni, disponibilità limitata di energia e severi vincoli di spazio sugli impianti di perforazione richiedono nuovi approcci agli strumenti di misurazione. Questo serve come charter per Rheonics' Soluzioni DV per applicazioni di perforazione.

Rheonics offre una piattaforma tecnologica composta dal sensore (DV) e dall'elettronica e offre servizi di integrazione e sviluppo per misurazioni simultanee di densità e viscosità in strumenti di registrazione LWD, MWD e wireline - per acquisire dati sulla valutazione della formazione e sull'ottimizzazione della perforazione durante le operazioni di perforazione per guidare il posizionamento dei pozzi e fornire dati per la gestione dell’indagine e la pianificazione dello sviluppo.

Differenziare Rheonics è lo sviluppo di strumenti di misurazione della densità e della viscosità del fondo pozzo resistenti alle alte temperature che consentono la trivellazione e la valutazione di successo di pozzi in acque profonde. Il nuovo design degli strumenti e l’elettronica forniscono un maggiore controllo nei serbatoi a temperature estreme, riducendo così le incertezze della “perforazione alla cieca”. Caratteristiche principali di RheonicsLe soluzioni di misurazione DV personalizzate per l'integrazione in LWD/MWD/Wireline sono le seguenti:

• Non influenzato dalle vibrazioni BHA
• Operare bene in condizioni HPHT
• Conduci analisi di alta qualità del fluido campionato attraverso misure di densità e viscosità più accurate e veloci
• Estremamente affidabile in condizioni di fondo pozzo e fornisce sempre dati corretti; può sostenere forti urti e vibrazioni e sono indifferenti alle condizioni di montaggio
• Strumento unico per misure di densità e viscosità; richiede una quantità estremamente minima di campione fluido
• Fattore di forma estremamente piccolo che consente una più facile integrazione

Principio di funzionamento

I rheonicsIl DVM misura la viscosità e la densità mediante un risonatore a diapason torsionale con estremità appiattite, immerso nel fluido in prova. Quanto più viscoso è il fluido, tanto maggiore è lo smorzamento meccanico del risonatore, e quanto più denso è il fluido, tanto minore è la sua frequenza di risonanza. Dallo smorzamento e dalla frequenza di risonanza è possibile calcolare la densità e la viscosità mediante rheonics' algoritmi proprietari. Grazie a rheonics' accoppiato con risonatore torsionale (brevetto USA numero 9518906), il trasduttore è perfettamente bilanciato, pur mantenendo un eccellente isolamento meccanico dal montaggio del sensore. Lo smorzamento e la frequenza di risonanza sono misurati dal rheonics elettronica di rilevamento e valutazione (brevetto USA numero 8291750). Basato su rheonicsGrazie alla collaudata tecnologia ad anello ad aggancio di fase, l'unità elettronica offre letture stabili, ripetibili e ad alta precisione nell'intero intervallo di temperature e proprietà del fluido specificate.

Per conoscere in dettaglio la tecnologia del rheonics' risonatori torsionali bilanciati fare riferimento al whitepaper.

Tecnologia dei sensori robusta e di qualità superiore

RheonicsIl DV ha un fattore di forma compatto e utilizza risonatori bilanciati brevettati per garantire misurazioni coerenti e riproducibili, indipendentemente da come è montato il DV. DV utilizza risonatori ultrastabili, costruiti sfruttando decenni di esperienza nei materiali, nella dinamica vibrazionale e nella modellazione dell'interazione fluido-risonatore che si aggiungono ai sensori più robusti, ripetibili e ben caratterizzati del settore. Questi sensori sono insensibili alle condizioni di montaggio, agli urti e alle vibrazioni e sono stati sottoposti a tutti i tipi di test di distruzione, vibrazione e pressione.

Strumento singolo, doppia funzione

RheonicsDV è un prodotto unico che sostituisce due alternative e offre prestazioni migliori durante il funzionamento in condizioni reali del giacimento. Elimina la difficoltà di collocare insieme due diversi strumenti per densità e viscosità (e anche temperatura).

Misurazioni accurate, veloci e affidabili

3 sofisticato e brevettato^rd l'elettronica di generazione guida questi sensori e ne valuta la risposta. La grande elettronica, unita a modelli computazionali completi, rende le unità di valutazione una delle più veloci e accurate del settore. DVM fornisce misurazioni di densità e viscosità in tempo reale in meno di 2 secondi!

Misurazioni accurate, veloci e affidabili

RheonicsI DVM sono risonatori ultra stabili. Sofisticato, brevettato 3^rd l'elettronica di generazione guida questi sensori e ne valuta la risposta. La grande elettronica, unita a modelli computazionali completi, rende le unità di valutazione una delle più veloci e accurate del settore. DVM fornisce misurazioni di densità e viscosità in tempo reale in meno di 2 secondi!

La più ampia operativa capacità

RheonicsLe ampie capacità dello strumento consentono agli utenti di effettuare misurazioni in condizioni difficili del giacimento. Ha il raggio operativo più ampio sul mercato:

• Range di pressione fino a 30,000 psi
• Intervallo di temperatura da -40 a 200 ° C
• Intervallo di viscosità: da 0.02 a 300 cP
• Intervallo di densità: da 0 a 3 g / cc

Requisito minimo di dimensione del campione

Il fluido del serbatoio minimo viene utilizzato per i test nel DV poiché non è necessario un sistema di campionamento o di linea separato. Sicuro ed economico per funzionare, DV richiede solo 0.7ml di campione per misurare la viscosità e la densità nell'intera gamma P, T, risparmiando tempo e denaro.

Funzionamento semplice e conveniente

Il DV elimina la necessità di strumenti separati per misurare la densità e la viscosità che richiedono volumi di campione sensibilmente più grandi, numerose riconfigurazioni e ingombranti sistemi di trasferimento dei fluidi. Può monitorare continuamente il cambiamento di viscosità e densità del campione di olio vivo durante l'intero ciclo e non richiede alcuna modifica o riconfigurazione dell'hardware. RheonicsIl software è potente, intuitivo e comodo da usare. Non utilizzando mercurio, timer o pistoni multipli, DV è rispettoso delle operazioni e dell'ambiente.

Rheonicsproposta di valore: la migliore del settore

Quello che segue è un confronto tra le tecnologie esistenti di viscosimetri e densimetri con Rheonics' DV (risonatore torsionale bilanciato) in condizioni HPHT.

Elettronica costruita per soddisfare le tue esigenze

Disponibile sia in un alloggiamento del trasmettitore antideflagrante che in un montaggio su guida DIN con fattore di forma ridotto, l'elettronica del sensore consente una facile integrazione nelle tubazioni di processo e all'interno degli armadi delle macchine.

Facile da integrare

Molteplici metodi di comunicazione analogica e digitale implementati nell'elettronica del sensore rendono il collegamento a PLC industriali e sistemi di controllo semplici e diretti.

Precisione costruita in Svizzera, il Rheonics' DV è progettato per soddisfare le esigenze applicative negli ambienti più impegnativi. Tieni traccia del cambiamento di viscosità e densità del campione di olio vivo durante l'intero ciclo. Non è necessario modificare alcun componente o parametro per misurare l'intero intervallo.