W odwiertach wydobywających jednocześnie ropę, wodę i gaz, identyfikacja ilości każdego płynu wpływającego z każdego perforowanego przedziału jest jednym z najbardziej wymagających zadań w nadzorze złóż. Różnice gęstości pomiędzy trzema fazami są niewielkie, wzorce przepływu zmieniają się wzdłuż odwiertu, a każdy czujnik w ciągu reaguje z własnym odchyleniem. Konwencjonalne narzędzia do rejestrowania produkcji muszą zatem łączyć kilka niezależnych pomiarów i zdyscyplinowane procedury terenowe, aby zapewnić profile wystarczająco dokładne, aby umożliwić podejmowanie decyzji interwencyjnych.
Dlaczego konwencjonalne narzędzia do rejestrowania produkcji stają przed wielofazowym wyzwaniem
Ponieważ ropa, woda i gaz przemieszczają się z różnymi prędkościami w tej samej rurze, przędzarka rejestruje prędkość mieszaniny tylko luźno powiązaną z natężeniem objętościowym dowolnej pojedynczej fazy. W odwiertach odchylonych i poziomych grawitacja dzieli płyny na warstwy warstwowe, podczas gdy w przekrojach pionowych układy pęcherzykowe, ślimakowe i pierścieniowe zmieniają się w miarę zmiany szybkości wydobycia. Nawet niewielka część wody ma znaczenie komercyjne: różnica-gradientu ciśnienia między olejem a wodą wynosi tylko około 0,09 psi, a mimo to odcięcie wody wpływa na większość kosztów pracy. Globalny rynek usług pozyskiwania drewna ze studni, szacowany na blisko 21 miliardów dolarów w 2025 r. i rozwijający się o około 6 procent rocznie, w miarę starzenia się dojrzałych złóż przeznacza większe środki na tego rodzaju wielofazową diagnostykę.
Projekt przepływomierza obrotowego i zachowanie progu
Konwencjonalny przepływomierz obrotowy wykorzystuje małe łopatki wentylatora obracane przez ruch płynu w odwiercie; obrót ostrza jest przetwarzany na impulsy elektryczne, które są zliczane i przesyłane do dołu. Reakcja jest liniowa w zależności od prędkości płynu, ale linia nie przechodzi przez początek układu początkowego: tarcie łożyska i lepkość płynu tworzą próg, poniżej którego nie następuje obrót, zwykle od 5 do 8 stóp/min w cieczy i więcej w gazie o-gęstości. Poniżej tego progu natężenie przepływu należy zrekonstruować na podstawie innych pomiarów. Projektanci narzędzi wycinają przesunięcie za pomocą łożysk klejnotowych lub kulkowych o niskim momencie tarcia i zabezpieczają wirnik przed zanieczyszczeniami. Jednostka przędząca może być pełnoprzelotowa-z ostrzem prawie sięgającym do rury, ciągła do profilowania rur lub umieszczona w linii w przypadku ograniczonych przejść.
Typowe przepływomierze obrotowe typu inline pracują w temperaturze 175 stopni Celsjusza i 100 MPa (około 15 000 psi), a korpus o średnicy zewnętrznej 43 mm jest kompatybilny ze standardowymi strunami rejestrującymi.
Wirnik z łożyskiem kulkowym- wytwarza około 10 impulsów na obrót, przy pozornym progu wynoszącym około 1,5 do 2,5 m/min (5 do 8 stóp/min).
Pomiar gęstości płynu i zatrzymywania wody
Ponieważ same dane przędzarki nie są w stanie oddzielić oleju od wody, sznurek dodaje urządzenie do pomiaru gęstości płynu i czujnik zatrzymywania wody. Densytometry-promienia gamma mierzą tłumienie w wytworzonym strumieniu w celu określenia gęstości cieczy, natomiast gradiomanometry określają gęstość na podstawie gradientu ciśnienia w ustalonych odstępach. Zatrzymywanie wody jest najczęściej wykrywane metodą pojemnościową: stała dielektryczna wody wynosi blisko 80, w porównaniu z około 2 do 6 w przypadku ropy i gazu, więc mała frakcja wody powoduje dużą zmianę pojemności. Ograniczeniem jest to, że gdy w mieszaninie dominuje woda, reakcja ulega nasyceniu, a małe frakcje oleju stają się trudne do rozdzielenia, dlatego też interpretacja zawsze uwzględnia dane dotyczące zatrzymania, gęstości i gradientu ciśnienia-, a nie opiera się na pojedynczej krzywej.
Konfigurowanie ciągu narzędzi do rejestrowania produkcji dla złożonych odwiertów
Ciąg jest montowany modułowo, tak aby zestaw pomiarowy był dopasowany do studni: lokalizator kołnierza obudowy do korelacji głębokości, manometry ciśnienia i temperatury, jeden lub dwa przepływomierze obrotowe, czujnik gęstości płynu i czujnik zatrzymywania wody. W otworach poziomych lub mocno odchylonych operatorzy uruchamiają wirówkę ciągłą jako uzupełnienie wersji pełnoprzelotowej, ponieważ zanieczyszczenia osiadające na dolnej stronie mogą uszkodzić duży, niezabezpieczony wirnik. Ciąg jest przesyłany jednożyłową-linią przewodową z odczytem-w czasie rzeczywistym lub w trybie pamięci, w którym dostęp do powierzchni jest ograniczony. Standardowe ciągi-otworów tego typu są przystosowane do temperatury około 175 stopni Celsjusza i 100 MPa i obejmują większość odwiertów produkcyjnych na całym świecie.
Kalibracja terenowa i interpretacja danych
Procedura terenowa jest równie ważna jak sprzęt. Próg przędzarki wyznacza się na miejscu, uruchamiając przejścia z różnymi prędkościami liny: wykreślając obrót łopatki w zależności od prędkości linii, otrzymuje się linię prostą, której punkt przecięcia stanowi próg i którego nachylenie odzwierciedla prędkość mieszanki. Pomiary stacjonarne na każdej głębokości, powtarzane podczas-zamknięcia, oddzielają dynamiczną odpowiedź przepływu od dryftu czujnika. Ostateczna interpretacja integruje profil zatrzymania, dziennik gęstości i skalibrowane stacje przędzarki w kompletny profil przepływu, identyfikując udział ropy, wody i gazu w każdej strefie na potrzeby-odcięcia, stymulacji lub planowania ponownej perforacji.
Niezawodne profile przepływu wielofazowego zbudowano w oparciu o zdyscyplinowaną konstrukcję czujnika, dokładną kalibrację i wnikliwą interpretację, a konwencjonalne narzędzia do rejestrowania produkcji pozostają najważniejszą technologią do tego zadania. Seria VPLT firmy China Vigor oferuje modułowe ciągi pozyskiwania drewna zaprojektowane z myślą o wymagających studniach produkcyjnych i wtryskowych, poparte pełną integracją ciągów i wsparciem serwisowym w terenie.
Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z China Vigor pod adresem info@vigorpetroleum.com lub zadzwoń pod numer +0086 29 81161513.
