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LWD, MWD, 유선 툴의 다운 홀 DV 측정

소개

드릴 칼라에 잘 로깅 된 센서의 엔지니어링은 로깅 및 드릴링의 혁명을 시뮬레이션하고 있습니다. LWD, MWD 및 기존 유선 유체 샘플링 시스템은 드릴러에게 포괄적 인 실시간 정보를 제공하고 지질학자가 침입이 발생하는 동안 형성을 연구 할 수 있도록합니다. 방향성, 확장 된 도달 범위 및 고도로 이탈 된 유정의 수가 증가함에 따라 MWD / LWD 기술이 효율적인 유정 배치에 필수적인 경우가 많습니다. 운영자는 상당한 예산을 소비하는 드릴링 중 로깅 (LWD) 및 드릴링 중 측정 (MWD) 도구에 많은 것을 요구합니다. 석유 회사는 시추 프로그램의 효율성과 효과를 높여 비용을 절감 할 수있을 것으로 기대됩니다. 오일 회사는 유체 분석 결과를 사용하여 유정을 완성하고, 현장을 개발하고, 표면 시설을 설계하고, 생산량을 늘리는 방법을 결정합니다.

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어플리케이션

유체가 생산되는 동안 특성을 분석하는 능력은 저수지 연구에 매우 중요합니다. 그러나 시추 환경은 점점 가혹 해지고 있으며 다운 홀 공구에 대한 심각한 요구 사항이 있습니다. LWD, MWD 및 유선 도구는 센서, 전자 장치 (및 MWD의 경우 변속기) 패키지로 구성되며 방향성 조사, 드릴링 역학 및 성형 특성에 대한 정보를 제공합니다. 저수지를 발견 한 후, 조성의 특성화와 생산 된 유체의 물리적 특성이 오일 생산 최적화에 필수적입니다. 생산 중 유동 특성 및 유체 구성의 변화에 ​​대한 실시간 정보는 특성 유속보다 짧은 시간 단위로 유체의 특성을 조사 할 수있는 다운 홀 측정이 필요합니다.

형성 유체 점도 및 밀도에 대한 지식은 저수지 관리, 오일 생산, 완성 설계 및 현장 상업성을 결정하는 데 중요합니다. 생산성 및 유체 변위 효율은 유체 이동성과 직접 관련되며, 이는 점도에 따라 달라집니다. 따라서, 점도는 탄화수소 저장소의 경제적 가치를 추정하고 또한 조성 구배 및 수직 및 수평 저장소 연결성을 분석하기위한 중요한 파라미터이다. 점도는 저수지의 생산성 및 변위 효율을 제어 할뿐만 아니라 해저 하드웨어 및 파이프 라인을 설계하고 흐름 보증 관련 문제를 관리하는 데 중요한 역할을합니다.

드릴링 유체는 시추공 아래에서 절단 제거, 절단 중단 및 운반 및 드릴링 표면 윤활과 같은 유정 탐사 활동에 사용되는 필수 화학 물질입니다. 석유 시추 유체의 주요 기능 중 하나는 시추 과정에서 형성된 유체를 표면층에 주입하는 것이며,이 기능을 효과적으로 수행하기 위해 필요한 밀도는 표면 형성 압력에 달려 있습니다. 밀도 측정은 암석에 존재하는 탄화수소의 양뿐만 아니라 암석에 존재하는 탄화수소의 양뿐만 아니라 다른 데이터와 함께 전체 저수지 및 저수지 매장량의 값뿐만 아니라 형성을 통해 오일 및 기타 유체가 자유롭게 유동 할 수있는 방법을 계산하는 데 사용됩니다. 밀도는 시추공의 정수압과 비가 중 진흙의 고체 함량을 측정합니다. 적절한 밀도는 시추공 벽이 동굴로 들어가는 것을 막고 형성 유체가 웰 보어에 들어 가지 않도록하기 위해 필요한 충분한 정수압을 보장합니다. 그러나 진흙 무게가 너무 높으면 드릴링 속도가 줄어들고 차동 장치가 고착되어 우물이 부러 질 수 있으며 장비 마모, 순환 손실 및 진흙 비용 증가가 발생합니다. 밀도는 효과적으로 측정하고 유지 보수해야하는 드릴링 유체의 가장 중요한 특성입니다.

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문제 정책

LWD, MWD 및 유선 도구에서 밀도 및 점도 측정 솔루션의 주요 요구 사항은 다음과 같습니다.

  1. 하단 구멍 어셈블리 진동의 영향을받지 않은 상태로 유지 : 다운 홀 충격과 진동은 계속 문제가되고 있으며, 연장 범위 및 초 심층 우물 수의 증가로 인해 문제가 더욱 악화되고 LWD / MWD 도구가 이러한 문제에 대응할 것으로 예상됩니다.
  2. 고압, 고온에서 작동 : LWD / MWD 도구의 구성 요소는 시장 요구 사항 및 저수지 관리 분야에 따라 최대 200 ° C 및 30,000 psi에서 작동해야합니다.
  3. 고품질 유체 샘플링 및 분석 지원 : 저수조 조건에서 유체 샘플을 분석하면 시료 품질을 검증하고 유체 특성의 수직 변동을 매핑 할 수있어 통역사가 구역 연결성을 결정하고 필드 수명 초기에 저수지 구조를 정의 할 수 있습니다. 시스템은 매우 짧은 시간 단위로 형성 유체 특성의 실시간 식별 및 분석을 지원하기 위해 우수한 다운 홀 측정 (예 : 밀도 및 점도)을 제공해야합니다.
  4. 신뢰성 : LWD / MWD의 가장 큰 영향은 처음부터 올바르게 얻는 것입니다. 툴은 다운 홀 어플리케이션에 사용되기 전에 모든 종류의 파괴 테스트, 진동 테스트, 압력 테스트를 거쳐야합니다. 전자 보드 수와 중복을 줄이고 컴퓨터 / 전자 산업의 발전을 활용하여 다운 홀에서 발생하는 큰 충격과 진동의 영향을 덜받는 작은 크기의 센서를 사용하는 것이 매우 중요합니다.

공정 과제

운영자는 일반적으로 밀도와 점도를 측정하기 위해 2의 다른 기기를 사용합니다. 두 가지 별도의 계측기를 사용하는 데 중요한 문제가 있습니다.

  • 밀도 및 점도 측정에 사용되는 대부분의 기존 기기에는 재사용 할 수없는 매우 많은 양의 매우 유용한 유체 샘플을 사용하여 다운 홀 유체 샘플 실린더에서 추출 된 별도의 유체 샘플이 필요합니다.
  • 동일한 온도 및 압력 조건이 두 개의 개별 계측기에서 달성하기가 더 어려워 측정 오류 발생
  • LWD / MWD / 유선 설정의 공간 및 장착 제약으로 인해 크고 부피가 큰 밀도 계 및 점도계를 함께 배치하기 어려움
  • 측정 데이터를 동기화하고 규정 준수를 보장하기 위해 하드웨어 및 소프트웨어에 상당한 통합 작업이 필요합니다.

LWD / MWD / Wireline 서비스에 Rheonics의 밀도-점도 측정 통합

심해만으로도 완전하고 신뢰할 수있는 다운 홀 데이터 수집에 문제가 생길 수 있지만 극한의 온도와 압력이 가중되고 어려움 / 비용이 상당히 증가합니다. 극단적 인 HP / HT는 유선 및 MWD / LWD 도구의 신뢰성과 성능에 악영향을 미칩니다. 고온으로 인해 공구 전자 장치가 손상되고 센서 정확도 및 정밀도에 영향을 미치며이 서비스를 위해 장비를 잘못 설계하면 조기 공구 고장이 발생할 수 있습니다. 매우 높은 압력 및 온도, 충격 및 진동, 제한된 전력 공급 및 드릴링 장비의 공간 제약으로 인해 측정 장비에 대한 새로운 접근 방식이 필요합니다. 이것은 드릴링 어플리케이션을위한 Rheonics의 DV 솔루션에 대한 헌장 역할을합니다.

Rheonics는 센서 (DV)와 전자 장치로 구성된 기술 플랫폼을 제공하고 LWD, MWD 및 유선 로깅 툴에서 밀도 및 점도를 동시에 측정 할 수있는 통합 및 개발 서비스를 제공합니다. 설문 조사 관리 및 개발 계획을위한 데이터를 제공합니다.

차별화 된 Rheonics는 심해 정의 성공적인 시추 및 평가를 가능하게하는 고온 정격 다운 홀 밀도 및 점도 측정 도구의 개발입니다. 새로운 공구 설계 및 전자 장치는 극한의 온도 저장소에서 더 큰 제어력을 제공하여 "드릴링 블라인드"의 불확실성을 줄입니다. LWD / MWD / Wireline 통합을위한 Rheonics의 맞춤형 DV 측정 솔루션의 주요 특징은 다음과 같습니다.

  • BHA 진동의 영향을받지 않음
  • HPHT 조건에서 잘 작동
  • 가장 정확하고 빠른 밀도 및 점도 측정을 통해 샘플링 된 유체의 고품질 분석을 유도합니다.
  • 다운 홀 조건에서 매우 안정적이며 매번 정확한 데이터를 제공합니다. 강한 충격과 진동을 견딜 수 있으며 설치 조건에 무관심
  • 밀도 및 점도 측정을위한 단일 기기; 극소량의 유체 샘플 필요
  • 손쉬운 통합을 가능하게하는 매우 작은 폼 팩터

작동 원리

레오 닉스의 DVM은 테스트중인 유체에 잠긴 타인 끝이 납작한 비틀림 튜닝 포크 공진기를 사용하여 점도와 밀도를 측정합니다. 유체의 점성이 높을수록 공진기의 기계적 감쇠가 높아지고 유체가 밀도가 높을수록 공진 주파수가 낮아집니다. 감쇠 및 공진 주파수에서 밀도 및 점도는 레오 닉스의 독점 알고리즘을 사용하여 계산할 수 있습니다. 레오 닉스의 결합 된 비틀림 공진기 설계 (미국 특허 번호 9518906) 덕분에 트랜스 듀서는 완벽하게 균형을 이루는 동시에 센서 장착에서 뛰어난 기계적 절연을 유지합니다. 댐핑 및 공진 주파수는 레오 닉스 감지 및 평가 전자 장치 (미국 특허 번호 8291750)로 측정됩니다. 레오 닉스의 입증 된 게이트 위상 고정 루프 기술을 기반으로하는 전자 장치는 지정된 온도 및 유체 특성의 전체 범위에 대해 안정적이고 반복 가능한 고정밀 판독 값을 제공합니다.

 

레오 닉스의 비틀림 평형 공진기의 기술에 대한 자세한 내용은 백서.

레오 닉스의 장점

견고한 내장 및 우수한 센서 기술

Rheonics의 DV는 소형 폼 팩터를 보유하고 있으며 특허받은 밸런스 공진기를 사용하여 DV 장착 방식에 관계없이 일관되고 재현 가능한 측정을 보장합니다. DV는 업계에서 가장 강력하고 반복 가능하며 잘 특성화 된 센서에 추가되는 재료, 진동 역학 및 유체 공진기 상호 작용 모델링에 대한 수십 년의 경험을 바탕으로 구축 된 초 안정 공진기를 사용합니다. 이 센서는 설치 조건, 충격 및 진동에 민감하지 않으며 모든 종류의 파괴, 진동 및 압력 테스트를 거쳤습니다.

단일 기기, 이중 기능

Rheonics의 DV는 두 가지 대안을 대체하고 진정한 저수지 조건에서 작동하는 동안 더 나은 성능을 제공하는 고유 한 제품입니다. 밀도와 점도 (및 온도)에 대해 서로 다른 두 가지 기기를 배치하는 어려움을 제거합니다.

정확하고 빠르고 안정적인 측정

정교한 특허 3rd 세대 전자 장치는 이러한 센서를 구동하고 응답을 평가합니다. 포괄적 인 전산 모델과 결합 된 훌륭한 전자 장치는 평가 장치를 업계에서 가장 빠르고 정확하게 평가합니다. DVM은 2 초 이내에 실시간 밀도 및 점도 측정을 제공합니다!

정확하고 빠르고 안정적인 측정

Rheonics의 DVM은 매우 안정적인 공진기입니다. 정교한 특허 3rd 세대 전자 장치는 이러한 센서를 구동하고 응답을 평가합니다. 포괄적 인 전산 모델과 결합 된 훌륭한 전자 장치는 평가 장치를 업계에서 가장 빠르고 정확하게 평가합니다. DVM은 2 초 이내에 실시간 밀도 및 점도 측정을 제공합니다!

가장 넓은 운영 능력

Rheonics의 광범위한 기기 기능을 통해 사용자는 까다로운 저수지 조건에서 측정을 수행 할 수 있습니다. 그것은 시장에서 가장 넓은 운영 범위를 가지고 있습니다 :

  • 최대 30,000 psi의 압력 범위
  • -40 ~ 200 ° C의 온도 범위
  • 점도 범위 : 0.02 ~ 300 cP
  • 밀도 범위 : 0 ~ 3 g / cc

최소 샘플 크기 요구 사항

별도의 라인 또는 샘플링 시스템이 필요하지 않기 때문에 최소 저장소 유체가 DV에서 테스트에 사용됩니다. 안전하고 비용 효율적인 작동 DV는 완전한 P, T 범위에서 점도와 밀도를 측정하기 위해 0.7ml의 샘플 만 있으면 시간과 비용을 절약 할 수 있습니다.

번거롭지 않고 편리한 작동

DV는 상당히 큰 시료량, 수많은 재구성 및 번거로운 유체 전달 시스템을 요구하는 밀도 및 점도 측정을위한 별도의 기기가 필요하지 않습니다. 전체 가동에서 활유 샘플의 점도 및 밀도 변화를 지속적으로 추적 할 수 있으며 하드웨어 변경이나 재구성이 필요하지 않습니다. Rheonics의 소프트웨어는 강력하고 직관적이며 사용하기 편리합니다. DV는 수은, 타이머 또는 여러 개의 피스톤을 사용하지 않기 때문에 운영 및 환경에서 용이합니다.

Rheonics의 가치 제안 : 업계 최고

다음은 HPHT 조건에서 점도계와 밀도 계의 기존 기술을 Rheonics의 DV (비틀림 평형 공진기)와 비교 한 것입니다.

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고객의 요구에 맞게 제작 된 전자 제품

방폭 트랜스미터 하우징과 소형 폼 팩터 DIN 레일 마운트로 제공되는이 센서 전자 장치는 프로세스 파이프 라인과 장비의 장비 캐비닛에 쉽게 통합 할 수 있습니다.

 

쉽게 통합 할 수

센서 전자 장치에 구현 된 여러 아날로그 및 디지털 통신 방법으로 산업용 PLC 및 제어 시스템에 간단하고 간단하게 연결할 수 있습니다.

 

레오 닉스 악기 선택

Rheonics의 DV는 스위스에서 정밀하게 제작되었으며 가장 까다로운 환경에서의 응용 분야 요구에 맞도록 설계되었습니다. 전체 가동에서 생유 샘플의 점도 및 밀도 변화를 추적합니다. 전체 범위에서 측정하기 위해 구성 요소 또는 매개 변수를 변경할 필요가 없습니다.

응용 프로그램에 제안되는 솔루션

  • LWD / MWD / Wireline 설정에 직접 설치된 동시 밀도 및 점도 측정을위한 단일 장치
  • 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체 모두에서 반복 가능한 측정
  • 전체 범위에서 측정하기 위해 구성 요소 또는 매개 변수를 변경할 필요가 없습니다
  • 유체 온도 측정 내장
  • NIST 기준 유체를 사용하여 최대 +/- 1 % 점도 정확도 (절대) 및 밀도 정확도 : 0.001 g / cc 이상
  • 점도 범위 : 0.2 ~ 300 cP (낮음)
  • 밀도 범위 : 0 ~ 1.5 g / cc (더 높은 사용 가능)
  • 최대 온도 : 200 ° C
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