Przejdź do treści
Monitorowanie ciężaru i lepkości płuczki wiertniczej w celu optymalizacji wydajności odwiertu

Gęstość i lepkość płuczki wiertniczej to krytyczne parametry, które bezpośrednio wpływają na wydajność wiercenia, stabilność otworu wiertniczego i bezpieczeństwo operacyjne. Gęstość lub ciężar płuczki to podstawowa zmienna kontrolująca ciśnienie hydrostatyczne, zapobiegająca napływowi płynu i pękaniu formacji. Lepkość jest niezbędna do czyszczenia otworu, zapewniając wydajny transport zwiercin na powierzchnię.


Spis treści

  1. Wprowadzenie
  2. Wspólne wyzwania
  3. Rheonics Czujniki lepkości i gęstości w linii
  4. Integracja danych czujników
  5. Zalecana instalacja do monitorowania płuczki wiertniczej
  6. Zamówienie Rheonics czujniki

Wprowadzenie

Monitorowanie właściwości płynów wiertniczych lub płuczek wiertniczych jest kluczowe dla udanego procesu wiercenia otworów w przemyśle naftowym i gazowym. Podczas wiercenia płyn lub płuczka wiertnicza redukuje naprężenia robocze, działając jako środek smarujący i chłodzący wiertło. Po zakończeniu wiercenia płuczka wiertnicza zapobiega ponownemu wypełnieniu otworu wiertniczego zwiercinami, wywierając odpowiednie ciśnienie na jego ściany.

Proces wiercenia może trwać miesiącami, a płuczka wiertnicza musi być ściśle monitorowana, aby zapewnić stałe dozowanie płynu do otworu wiertniczego i jego recyrkulację. Monitorowanie parametrów, takich jak gęstość i lepkość płuczki wiertniczej, oferuje skuteczne metody kontroli płuczki wiertniczej oraz bezpieczeństwa i wydajności procesu wiercenia. Wydajność wiercenia jest optymalizowana dzięki możliwości rozpoznawania zmian w płuczce wiertniczej, analizowania trendów danych i reagowania na przyczyny zmian w czasie rzeczywistym.

Rheonics Czujniki lepkości i gęstości typu inline sprawdzają się w przemyśle naftowym i gazowym ze względu na prostotę montażu, wytrzymałość i powtarzalność odczytów, co umożliwia monitorowanie i kontrolowanie płynów w trybie online.

Dowiedz się więcej znaczenie ciężaru błota.

Rysunek 1: Monitorowanie gęstości i lepkości płuczki wiertniczej.

Wspólne wyzwania

Właściwości takie jak gęstość i lepkość płuczki wiertniczej lub płuczki muszą mieścić się w zaprojektowanych specyfikacjach.

Gęstość jest kluczem do określenia masy płuczki, związanej z ciśnieniem wywieranym na ściany studni.

Lepkość zmienia się w trakcie procesu; podczas wiercenia chcesz, aby błoto zachowujące się płynnie sprzyjało ruchowi, natomiast gdy wiercenie się kończy, potrzebujesz bardziej solidnego zachowania, aby uniknąć ponownego zasypywania otworu przez sadzonki.

Pomiar lepkości i gęstości za pomocą tradycyjnych przyrządów jest powolny, pracochłonny, czasochłonny i podatny na niedokładności.

Rheonics Czujniki lepkości i gęstości w linii

Rheonics umożliwia ciągłe, dokładne i aktualne dane dotyczące gęstości, lepkości i temperatury szlamu mierzone za pomocą pojedynczego czujnika inline Rheonics Czujnik SRD. Alternatywnie, Rheonics Czujnik SRV umożliwia pomiar lepkości i temperatury.

Rheonics Czujniki typu SR (SRV oraz SRD) są kompatybilne z trudnymi warunkami płynów wiertniczych. Nasze sondy czujnikowe wykorzystują materiał ze stali nierdzewnej 316L, który jest ogólnie kompatybilny z aplikacją. Jednak Hastelloy C22 jest również dostępny dla określonych wymagań dotyczących kompatybilności płynów.

Rysunek 2: Rheonics wiskozymetr liniowy SRV oraz miernik gęstości i lepkości SRD, warianty 3/4” NPT.

Co jest potrzebne do uzyskania powtarzalnych i dokładnych odczytów?

  • Zanurz element pomiarowy sondy czujnika całkowicie w płynie
  • Unikaj osadów na elemencie pomiarowym, które blokują element pomiarowy – utrzymuj sondę w czystości
  • Upewnij się, że sonda jest zamówiona z odpowiednią temperaturą i ciśnieniem wymaganym dla danego zastosowania. Standardowe wartości to 125°C (250°F) i 15 bar (200 psi), co zazwyczaj obejmuje limity w płuczce wiertniczej.

Integracja danych czujników

Rheonics Elektronika czujników to wydajne jednostki przetwarzające dane mierzone przez sondę i umożliwiające ich integrację za pomocą wielu protokołów komunikacyjnych, takich jak Modbus TCP, Modbus RTU, Profinet, HART, Ethernet/IP itp.

Integracja bezprzewodowa jest zazwyczaj możliwa poprzez zewnętrzne adaptery oparte na komunikacji Modbus. Kontakt Rheonics Zespół wsparcia zapewniający pomoc w integracji.

Rysunek 3: Rheonics opcje okablowania elektronicznego i protokołów integracyjnych.

Zalecane instalacje do monitorowania płuczki wiertniczej

Rheonics Zaleca się montaż czujników w zbiorniku/pojemniku płuczki wiertniczej lub w przewodzie ssącym. Więcej informacji na temat opcji instalacji można znaleźć tutaj. tutaj.

Montaż w zbiorniku lub naczyniu z płuczką wiertniczą

W przypadku tego typu instalacji czujnik można zamontować za pomocą Adapter montażowy do zbiornika TMA-34N albo Linia teletube; oba rozwiązania są tutaj idealne, ponieważ ułatwiają operatorowi zanurzanie i wycofywanie sondy w celu jej wyczyszczenia, sprawdzenia lub ponownej instalacji w różnych naczyniach.

TMA-34N pełni funkcję klatki ochronnej sondy i umożliwia podłączenie jej do stałego punktu od góry za pomocą gwintu 3/4” NPT rurki o niestandardowej długości. W przypadku stosowania TMA-34N, prawidłowe uszczelnienie jest kluczowe, aby zapobiec przedostawaniu się płynu do złącza elektrycznego sondy. Postępuj zgodnie z instrukcjami montażu w naszym Artykuł TMA-34N.

Instalacja adaptera do montażu na zbiorniku TMA-34N
Rysunek 4: Rheonics Schemat adaptera montażowego zbiornika TMA-34N
Renderowanie adaptera do montażu na zbiorniku TMA-34N z SRD
Rysunek 5: Rheonics Adapter montażowy do zbiornika TMA-34N z sondą czujnika SRD

 

Rysunek 6: Rheonics Przykład montażu adaptera montażowego zbiornika TMA-34N w zbiorniku z płuczką wiertniczą.

Z drugiej strony wariant sondy Teletube ma modułową i wszechstronną konstrukcję, opartą na małej sondzie, którą można wydłużyć za pomocą rurek przedłużających i dostosować do klatki ochronnej (TMA-TT) i zestawów montażowych (MKT), jak pokazano na rysunku 7.

Montaż SRD w otwartym zbiorniku na błoto przy użyciu SlurrySense
Rysunek 7. Instalacja SRD w otwartym zbiorniku na błoto z wykorzystaniem wariantu sondy Teletube

Montaż w linii ssącej

Rheonics Czujniki można również zainstalować w linii ssącej, aby dokonywać pomiarów płuczki w czasie rzeczywistym. Zaleca się umieszczenie czujnika w kolanku z elementem pomiarowym skierowanym przeciwnie do kierunku przepływu, patrz rysunek 8.

Montaż w linii ssącej błoto
Rysunek 8. Instalacja w linii ssącej błoto

Zamówienie Rheonics czujniki

SRV

Wiskozymetr procesowy o szerokim zakresie działania

  • Szeroki zakres lepkości - monitoruj cały proces
  • Powtarzalne pomiary zarówno płynów newtonowskich, jak i nienewtonowskich, płynów jednofazowych i wielofazowych
  • Hermetycznie zamknięte, wszystkie części ze stali nierdzewnej 316L zwilżane
  • Wbudowany pomiar temperatury płynu
  • Kompaktowy kształt ułatwiający instalację w istniejących liniach technologicznych
  • Łatwy w czyszczeniu, nie wymaga konserwacji ani ponownej konfiguracji
Gęstościomierz SRD z gwintem 3/4” NPT
SRD

Szeroki zakres wbudowanego miernika gęstości i lepkości procesu

  • Pojedynczy przyrząd do pomiaru gęstości procesowej, lepkości i temperatury
  • Powtarzalne pomiary zarówno płynów newtonowskich, jak i nienewtonowskich, płynów jednofazowych i wielofazowych
  • Konstrukcja wykonana w całości z metalu (stal nierdzewna 316L)
  • Wbudowany pomiar temperatury płynu
  • Kompaktowy kształt ułatwiający montaż w istniejących rurach
  • Łatwy w czyszczeniu, nie wymaga konserwacji ani ponownej konfiguracji

Referencje

[1]: Rheonics. "Monitorowanie ciężaru błota https://rheonics.com/solutions-item/mud-weight-monitoring/

[2]: Rheonics. "TMA-34N – Montaż czujnika gęstości i lepkości w zbiorniku https://support.rheonics.com/en/support/solutions/articles/81000385151-tma-34n-installing-density-viscosity-sensor-in-tank-with-rheonics-tank-mount-adapter

[3]: Stowarzyszenie Inżynierów Naftowych. „Czym jest Mudlogging?”  https://www.linkedin.com/posts/petroleum-engineers-association_mudlogging-oilandgas-geology-activity-7306930818092871680-ZrGw/?utm_source=share&utm_medium=member_desktop&rcm=ACoAACwfGTgBD2cb6w0sKMhmfbkSLRFPZ2anx8s

Szukaj