A engenharia de sensores de perfilagem de poço nos colares de perfuração está simulando uma revolução na perfilagem e perfuração. LWD, MWD e sistemas tradicionais de amostragem de fluido de cabo de aço fornecem ao perfurador informações abrangentes em tempo real e permitem que um geólogo estude a formação enquanto a invasão está ocorrendo. O número crescente de poços direcionais, de alcance estendido e altamente desviados significa que as tecnologias MWD / LWD são frequentemente indispensáveis ​​para uma colocação eficiente do poço. Os operadores pedem muito em suas ferramentas de perfilagem durante a perfuração (LWD) e medição durante a perfuração (MWD), que consomem uma parte considerável do orçamento. Espera-se que proporcione economia para as empresas de petróleo, aumentando a eficiência e a eficácia de seus programas de perfuração. Usando os resultados da análise de fluido, as empresas de petróleo decidem como completar um poço, desenvolver um campo, projetar instalações de superfície e aumentar a produção.

A capacidade de caracterizar fluidos à medida que são produzidos é de grande importância para estudos de reservatórios. No entanto, os ambientes de perfuração estão ficando cada vez mais difíceis e colocando requisitos sérios nas ferramentas de fundo de poço. As ferramentas LWD, MWD e wireline consistem em pacotes de sensores, eletrônicos (e transmissão no caso de MWD) e fornecem informações sobre levantamento direcional, mecânica de perfuração e propriedades de formação. Após a descoberta de um reservatório, a necessidade de caracterização da composição e propriedades físicas dos fluidos produzidos é essencial para a otimização da produção de petróleo. Informações em tempo real sobre mudanças nas características de fluxo e composição do fluido durante a produção requerem medições de fundo de poço que são capazes de sondar as propriedades do fluido em escalas de tempo mais curtas que as das velocidades de fluxo características.

O conhecimento da viscosidade e densidade do fluido de formação é essencial para o gerenciamento de reservatórios, produção de petróleo, projeto de completação e para determinar sua comercialização no campo. A produtividade e a eficiência do deslocamento de fluidos estão diretamente relacionadas à mobilidade de fluidos, que por sua vez dependem de sua viscosidade. Portanto, a viscosidade é um parâmetro crítico para estimar o valor econômico de um reservatório de hidrocarboneto e também para analisar gradientes de composição e conectividade vertical e horizontal do reservatório. A viscosidade não apenas controla a produtividade e a eficiência do deslocamento do reservatório, mas também desempenha um papel importante no projeto de hardware e tubulações submarinos e no gerenciamento de preocupações relacionadas à garantia de fluxo.

Os fluidos de perfuração são produtos químicos essenciais que são usados ​​para qualquer atividade de exploração de poço de petróleo, como remoção de cascalhos por baixo do poço, suspender e transportar cascalhos e lubrificar a superfície de perfuração. Uma das principais funções de um fluido de perfuração de petróleo é apreender os fluidos formados durante a perfuração em seus leitos de superfície e a densidade necessária para executar efetivamente essa função depende das pressões de formação de subsuperfície. As medições de densidade são usadas para calcular quão livremente o óleo e outros fluidos podem fluir através da formação, bem como o volume de hidrocarbonetos presentes na rocha e, com outros dados, o valor de todo o reservatório e as reservas do reservatório. A densidade mede a pressão hidrostática no poço e o teor de sólidos de lamas não ponderadas. A densidade adequada garante pressão hidrostática suficiente necessária para impedir que a parede do poço se afunde e para impedir a entrada de fluido de formação no poço. Porém, o peso da lama muito alto diminui a taxa de perfuração e aumenta as chances de aderência diferencial, fraturando o poço, causando desgaste do equipamento, perda de circulação e aumento do custo da lama. A densidade é a propriedade mais crucial dos fluidos de perfuração que precisam ser medidos e mantidos de forma eficaz.

Os principais requisitos das soluções de medição de densidade e viscosidade nas ferramentas LWD, MWD e wireline são os seguintes:

1. Permaneça inalterado pela vibração da montagem de fundo: O choque e a vibração no fundo do poço continuam a ser problemáticos, e o desafio é exacerbado pelo aumento no número de poços de alcance estendido e de águas ultraprofundas, e as ferramentas LWD / MWD devem enfrentar esse desafio.
2. Opere em altas pressões, altas temperaturas: Os componentes das ferramentas LWD / MWD precisam operar em até 200 ° C e 30,000 psi, conforme determinado pelos requisitos do mercado e no campo do gerenciamento de reservatórios.
3. Suporte a amostragem e análise de fluidos de alta qualidade: A análise de amostras de fluido nas condições do reservatório ajuda a validar a qualidade da amostra e permite o mapeamento de variações verticais nas propriedades do fluido, permitindo que os intérpretes determinem a conectividade zonal e definam a arquitetura do reservatório no início da vida em campo. Os sistemas precisam fornecer medições superiores no fundo do poço (como densidade e viscosidade) para apoiar a identificação e análise em tempo real das propriedades do fluido de formação em escalas de tempo muito curtas.
4. Confiabilidade: O maior impacto em valor da LWD / MWD é acertar na primeira vez. As ferramentas precisam passar por todos os tipos de testes de destruição, testes de vibração e testes de pressão antes de serem usadas em aplicações de fundo de poço. Redução no número de placas eletrônicas e redundância, e aproveitar os avanços na indústria de computadores / eletrônicos para ter um tamanho menor de sensores que são menos impactados por enormes choques e vibrações que eles experimentam no fundo do poço são extremamente essenciais.

Os operadores normalmente usam diferentes instrumentos 2 para medir densidade e viscosidade. Existem problemas importantes no uso de dois instrumentos separados:

• A maioria dos instrumentos tradicionais usados ​​para medição de densidade e viscosidade precisa de amostras de fluidos separadas para análise que são extraídas de cilindros de amostra de fluido de fundo de poço, utilizando grandes quantidades de uma amostra de fluido extremamente valiosa que não pode ser reutilizada
• As mesmas condições de temperatura e pressão são mais difíceis de obter em dois instrumentos separados, levando a erros de medição
• Difícil de co-localizar medidores de densidade e viscosímetro grandes e volumosos devido a restrições de espaço e montagem nas configurações LWD / MWD / wireline
• Precisa de um trabalho significativo de integração em hardware e software para sincronizar os dados de medição e garantir a conformidade

Somente águas profundas podem tornar problemática a aquisição de dados de fundo de poço completos e confiáveis, mas acrescentando as temperaturas e pressões extremas, as dificuldades/custos aumentam consideravelmente. O HP/HT extremo afeta negativamente a confiabilidade e o desempenho das ferramentas wireline e MWD/LWD. As altas temperaturas danificam os componentes eletrônicos da ferramenta, afetam a exatidão e a precisão do sensor e podem levar à falha prematura da ferramenta se o equipamento for mal projetado para este serviço. Pressões e temperaturas muito elevadas, choques e vibrações, disponibilidade limitada de energia e severas restrições de espaço nas plataformas de perfuração exigem novas abordagens aos instrumentos de medição. Isso serve como charter para Rheonics' Soluções DV para aplicações de perfuração.

Rheonics oferece uma plataforma tecnológica composta pelo sensor (DV) e eletrônica e oferece serviços de integração e desenvolvimento para medições simultâneas de densidade e viscosidade em ferramentas de perfilagem LWD, MWD e wireline – para adquirir dados de avaliação de formação e otimização de perfuração durante operações de perfuração para orientar a colocação de poços e para fornecer dados para gerenciamento de pesquisas e planejamento de desenvolvimento.

Diferenciando Rheonics é o desenvolvimento de ferramentas de medição de densidade e viscosidade de fundo de poço com classificação de alta temperatura que permitem a perfuração e avaliação bem-sucedidas de poços em águas profundas. Novos designs de ferramentas e componentes eletrônicos proporcionam maior controle em reservatórios de temperaturas extremas, reduzindo assim as incertezas da “perfuração às cegas”. Principais recursos de Rheonics'As soluções de medição DV personalizadas para integração em LWD/MWD/Wireline são as seguintes:

• Não afetado pelas vibrações de BHA
• Opere bem em condições HPHT
• Realize análises de alta qualidade do fluido amostrado através das medições de densidade e viscosidade mais precisas e rápidas
• Extremamente confiável em condições de fundo de poço e fornece dados corretos sempre; pode suportar choques e vibrações fortes e é indiferente às condições de montagem
• Instrumento único para medições de densidade e viscosidade; requer quantidade extremamente mínima de amostra de fluido
• Formato extremamente pequeno, permitindo uma integração mais fácil

Princípio de funcionamento

A rheonics' O DVM mede a viscosidade e a densidade por meio de um ressonador de diapasão de torção com pontas achatadas, que é imerso no fluido sob teste. Quanto mais viscoso o fluido, maior será o amortecimento mecânico do ressonador, e quanto mais denso o fluido, menor será sua frequência de ressonância. A partir do amortecimento e da frequência de ressonância, a densidade e a viscosidade podem ser calculadas por meio de rheonics'algoritmos proprietários. Graças a rheonicsCom design de ressonador torcional acoplado (patente norte-americana número 9518906), o transdutor é perfeitamente balanceado, mantendo excelente isolamento mecânico da montagem do sensor. O amortecimento e a frequência ressonante são medidos pelo rheonics eletrônica de detecção e avaliação (patente dos EUA número 8291750). Baseado em rheonicsCom tecnologia comprovada de loop de bloqueio de fase, a unidade eletrônica oferece leituras estáveis, repetíveis e de alta precisão em toda a faixa de temperaturas e propriedades de fluido especificadas.

Conhecer detalhadamente a tecnologia do rheonics' ressonadores torcionais balanceados, consulte o whitepaper.

Tecnologia de sensor robusta e de construção superior

Rheonics' O DV tem um formato compacto e usa ressonadores balanceados patenteados para garantir medições consistentes e reproduzíveis, independentemente de como o DV é montado. DV utiliza ressonadores ultraestáveis, construídos com décadas de experiência em materiais, dinâmica vibracional e modelagem de interação fluido-ressonador que se somam aos sensores mais robustos, repetíveis e bem caracterizados do setor. Esses sensores são insensíveis às condições de montagem, choques e vibrações e foram submetidos a todos os tipos de testes de destruição, vibração e pressão.

Único instrumento, função dupla

Rheonics'DV é um produto único que substitui duas alternativas e oferece melhor desempenho ao operar em condições reais de reservatório. Elimina a dificuldade de colocar dois instrumentos diferentes para densidade e viscosidade (e também para temperatura).

Medições precisas, rápidas e confiáveis

3 sofisticado e patenteado^rd eletrônicos de geração acionam esses sensores e avaliam sua resposta. Os excelentes produtos eletrônicos, combinados com modelos computacionais abrangentes, tornam as unidades de avaliação uma das mais rápidas e precisas do setor. O DVM fornece medições de densidade e viscosidade em tempo real em menos de 2 segundos!

Medições precisas, rápidas e confiáveis

Rheonics' DVM são ressonadores ultra-estáveis. Sofisticado, patenteado 3^rd eletrônicos de geração acionam esses sensores e avaliam sua resposta. Os excelentes produtos eletrônicos, combinados com modelos computacionais abrangentes, tornam as unidades de avaliação uma das mais rápidas e precisas do setor. O DVM fornece medições de densidade e viscosidade em tempo real em menos de 2 segundos!

Mais ampla operacional capacidade

RheonicsAs amplas capacidades do instrumento permitem que os usuários realizem medições em condições desafiadoras de reservatório. Possui a maior faixa operacional do mercado:

• Faixa de pressão de até 30,000 psi
• Faixa de temperatura de -40 a 200 ° C
• Faixa de viscosidade: 0.02 a 300 cP
• Faixa de densidade: 0 a 3 g / cc

Requisito mínimo de tamanho de amostra

O fluido mínimo do reservatório é usado para testes no DV, pois não há necessidade de uma linha ou sistema de amostragem separado. Seguro e econômico para operar, o DV requer apenas 0.7ml de amostra para medir viscosidade e densidade em toda a faixa P, T, economizando tempo e dinheiro.

Operação fácil e conveniente

O DV elimina a necessidade de instrumentos separados para medir densidade e viscosidade, o que exige volumes de amostra consideravelmente maiores, inúmeras reconfigurações e sistemas de transferência de fluidos complicados. Ele pode rastrear continuamente alterações na viscosidade e na densidade da amostra de óleo vivo durante toda a execução e não requer nenhuma alteração ou reconfiguração de hardware. Rheonics'o software é poderoso, intuitivo e conveniente de usar. Não usando mercúrio, temporizador ou pistões múltiplos, o DV é fácil para as operações e o meio ambiente.

Rheonics'proposta de valor: O melhor do setor

A seguir está uma comparação das tecnologias existentes de viscosímetros e medidores de densidade com Rheonics' DV (ressonador torcional balanceado) em condições HPHT.

Eletrônica construída para atender às suas necessidades

Disponível em uma caixa de transmissor à prova de explosão e em uma montagem em trilho DIN de fator de forma pequeno, os componentes eletrônicos do sensor permitem fácil integração em tubulações de processo e dentro de gabinetes de máquinas.

Fácil de integrar

Vários métodos de comunicação analógica e digital implementados nos componentes eletrônicos dos sensores tornam a conexão ao PLC industrial e sistemas de controle simples e diretos.

Precisão construída na Suíça, o Rheonics' O DV foi projetado para atender às necessidades de aplicação nos ambientes mais desafiadores. Acompanhe a mudança de viscosidade e densidade da amostra de óleo vivo durante toda a execução. Não há necessidade de alterar nenhum componente ou parâmetro para medir toda a faixa.