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.
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.
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 qui.
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.
Figura 4: Rheonics Schema dell'adattatore per montaggio su serbatoio TMA-34NFigura 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.
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.
Figura 8. Installazione nella linea di aspirazione del fango