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Dichte Viskosität für PVT-Studien

Einleitung

Eine PVT-Analyse wird durchgeführt, um die Oberflächenproduktion mit der unterirdischen Entnahme eines Ölreservoirs in Beziehung zu setzen und um zu simulieren, was während der Produktion im Reservoir stattfindet. PVT-Daten haben weitreichende Anwendungen in der Reservoirtechnik, von der Schätzung der Reserven über die Planung von Oberflächenanlagen bis hin zur Vermarktung von Rohöl.

Jüngste Entwicklungen bei verbesserten Öltechnologien haben die Nachfrage nach der Gewinnung nicht traditioneller Kohlenwasserstoffvorkommen weltweit erhöht. Eine genaue PVT-Studie ist von entscheidender Bedeutung, um die Entwicklung eines rentablen Feldes zu gewährleisten - Maximierung der Produktion bei niedrigsten Kosten.

Anwendung

Um den weltweit wachsenden Energiebedarf zu decken, müssen Ölunternehmen Lagerstätten unter extrem hohen Druck- und Temperaturbedingungen erkunden. Nach der Entdeckung eines Reservoirs ist die Notwendigkeit, die Menge an förderbarem Erdöl, das wirtschaftliche Potenzial des Reservoirs und die Raten, mit denen diese Ressource gefördert werden kann, zu verstehen, sowohl für eine kostengünstige Schieferfelderschließung als auch für eine Milliarde von entscheidender Bedeutung Dollar Offshore-Bereich.

In PVT-Studien sind Daten zur Dichte und Viskosität hoher Qualität von entscheidender Bedeutung für die Bestimmung genauer EOS-Modelle (Equation of State), thermodynamischer Eigenschaften und Transportgleichungen. Integrierte Modelle mit tatsächlichen Messungen aus Feld (Bohrloch-GOR, Viskosität, Dichte) und Labor (PVT: Formationsvolumenfaktoren, Gasöl-Lösungsverhältnis, Viskosität, Dichte) werden verwendet, um die Fließeigenschaften und Förderraten des Rohöls vorherzusagen, die Reservoirbewertungen zu bestimmen und Pumpentyp und -größen für den Landbetrieb bestimmen. Viskositäts- und Dichtedaten sind ein wichtiger Faktor für die Qualität und Vermarktbarkeit von erzeugtem Öl, Gas und Kondensaten.

Problem Statement

Neue Reservoire werden bei sehr hohen Druckbedingungen (> 25000 psi) und hohen Temperaturen (> 400 ° F) zunehmend extrem tief. Es ist sehr teuer, Probenflüssigkeiten aus ultratiefen Vertiefungen zu gewinnen, daher ist es wichtig, dass Dichte- und Viskositätsmessungen mit minimalem Volumen der Reservoirflüssigkeit durchgeführt werden. Insgesamt sollten für PVT-Studien Dichte- und Viskositätsmessungen durchgeführt werden:

Bei HTHP-Bedingungen (High Temperature High Pressure), um die Unsicherheit des Reservoirs zu verringern

Mit minimalem Volumen an Reservoirflüssigkeit

Herausforderungen beim Prozess

Bei der PVT-Analyse verwenden die Bediener entweder ein Offline- oder ein Inline-Instrument zur Messung der Dichte und ein anderes Instrument zur Messung der Viskosität (meistens offline). Bei der Verwendung von zwei getrennten Instrumenten zur Messung von Dichte und Viskosität treten große Probleme auf:

Die meisten herkömmlichen Instrumente für die Dichte- und Viskositätsmessung benötigen separate Flüssigkeitsproben für die Analyse, die aus Bohrloch-Flüssigkeitsprobenzylindern entnommen werden. Dabei werden große Mengen einer äußerst wertvollen Flüssigkeitsprobe verwendet, die bei der PVT nicht wiederverwendet werden können

Gleiche Temperatur- und Druckbedingungen sind in zwei getrennten Instrumenten schwerer zu erreichen, was zu Messfehlern führt

Aus Platz- und Montagegründen ist es schwierig, große Volumendichtemessgeräte und Viskosimeter in PVT-Öfen unterzubringen

Manueller Betrieb und benötigt lange Zeit für die Messung

Erfordert umfangreiche Integrationsarbeiten in Hard- und Software, um die Messdaten zu synchronisieren und die Konformität sicherzustellen

Rheonics' Vorschlag

Rheonics„DVM ist ein einzelnes Instrument, das ein HTHP-Dichtemessgerät und ein Viskosimeter kombiniert und eine gleichzeitige Dichte-, Viskositäts- und Temperaturmessung unter härtesten Bedingungen ermöglicht.“

Funktionsprinzip

Das rheonics' DVM misst Viskosität und Dichte mithilfe eines Torsions-Stimmgabelresonators mit abgeflachten Zinkenenden, der in die zu testende Flüssigkeit eingetaucht wird. Je viskoser die Flüssigkeit, desto höher ist die mechanische Dämpfung des Resonators und je dichter die Flüssigkeit, desto niedriger ist ihre Resonanzfrequenz. Aus der Dämpfung und der Resonanzfrequenz lassen sich Dichte und Viskosität berechnen rheonics' proprietäre Algorithmen. Dank an rheonicsDurch die Konstruktion eines gekoppelten Torsionsresonators (US-Patent Nr. 9518906) ist der Wandler perfekt ausbalanciert und behält gleichzeitig eine hervorragende mechanische Isolierung von der Sensormontage bei. Dämpfung und Resonanzfrequenz werden mit dem gemessen rheonics Sensor- und Auswerteelektronik (US-Patent Nr. 8291750). Bezogen auf rheonicsDank der bewährten Gated-Phase-Locked-Loop-Technologie bietet die Elektronikeinheit stabile, wiederholbare und hochpräzise Messwerte über den gesamten Bereich spezifizierter Temperaturen und Flüssigkeitseigenschaften.

Detaillierte Informationen über die Technologie des rheonics' Torsionsausgeglichene Resonatoren finden Sie in der Whitepaper.

Robuste und überlegene Sensortechnologie

Rheonics„ DVM-Sensoren verwenden patentierte ausgeglichene Resonatoren, um konsistente, reproduzierbare Messungen sicherzustellen, unabhängig davon, wie das DVM montiert ist. DVM verwendet ultrastabile Resonatoren, die auf der Grundlage jahrzehntelanger Erfahrung in den Bereichen Materialien, Schwingungsdynamik und Fluid-Resonator-Wechselwirkungsmodellierung gebaut wurden und die zu den robustesten, wiederholbarsten und am besten charakterisierten Sensoren der Branche führen.

Einzelinstrument, Doppelfunktion

Rheonics„DVM ist ein einzigartiges Produkt, das zwei Alternativen ersetzt und eine bessere Leistung bei Betrieb unter echten Reservoirbedingungen bietet.“ Dadurch entfällt die Schwierigkeit, zwei verschiedene Instrumente zusammen mit der PVT-Zelle in einem Ofen oder Bad unterzubringen.

Genaue, schnelle und zuverlässige Messungen

Rheonics„DVM sind ultrastabile Resonatoren. Ausgeklügelt, patentiert 3^rd Elektronik der Generation steuert diese Sensoren an und wertet ihre Reaktion aus. Hervorragende Elektronik kombiniert mit umfassenden Rechenmodellen machen die Auswerteeinheiten zu einer der schnellsten und genauesten der Branche. DVM bietet Dichtemessungen und Viskositätsmessungen in Echtzeit in weniger als 2 Sekunden!

Am breitesten operational capability

Rheonics' Umfangreiche Instrumentenfunktionen ermöglichen es Benutzern, Messungen unter schwierigen Lagerstättenbedingungen durchzuführen. Es verfügt über den größten Einsatzbereich auf dem Markt:

Druckbereich bis 30,000 psi
Temperaturbereich von -40 bis 200 ° C
Viskositätsbereich: 0.02 bis 300 cP
Dichtebereich: 0 bis 3 g / cm³

Minimale Anforderung an die Probengröße

Im DVM wird nur minimales Reservoirfluid zum Testen verwendet, da weder eine separate Leitung noch ein Probenahmesystem erforderlich sind. DVM ist sicher und kostengünstig und benötigt nur 0.7ml Probe, um Viskosität und Dichte über den gesamten P, T-Bereich zu messen. Das spart Zeit und Geld.

Problemlose und bequeme Bedienung

DVM macht separate Instrumente zur Messung von Dichte und Viskosität überflüssig, die deutlich größere Probenvolumina, zahlreiche Neukonfigurationen und umständliche Flüssigkeitstransfersysteme erfordern. Es kann die Änderung der Viskosität und Dichte der lebenden Ölprobe während des gesamten Laufs kontinuierlich verfolgen und erfordert keine Hardware-Änderung oder Neukonfiguration. RheonicsDie Software ist leistungsstark, intuitiv und bequem zu bedienen. Da DVM kein Quecksilber, keine Zeitschaltuhr oder mehrere Kolben benötigt, schont es den Betrieb und die Umwelt.

Rheonics' Wertversprechen: Das Beste in der Branche

Sehr hohe Drücke und Temperaturen, Stöße und Vibrationen, begrenzte Energieverfügbarkeit und starke Platzbeschränkungen auf Bohrinseln erfordern neuartige Ansätze für Messinstrumente. Dies dient als chartäh für Rheonics' DVM-PVT-Sensorserie. Im Folgenden finden Sie einen Vergleich bestehender Technologien von Viskosimetern und Dichtemessgeräten mit Rheonics' DVM (Torsional Balanced Resonator).

	Torsional ausgeglichener Resonator (Rheonics DVM)	Elektromagnetisch bewegter Kolben	Vibrationsrohrdichte	Kapillarröhrchen
Dichtebereich	0 - 3 g / cm³	Kann nicht messen.	0 - 3 g / cm³	Kann nicht messen.
Dichtegenauigkeit	0.001 g / cc	-	0.0001 g / cc	-
Reproduzierbarkeit	(0.0001 g / cm³ und besser nachgewiesen)	-	(0.00001 g / cm³ für definierte Bedingungen)	-
Viskositätsbereich	0.2 zu 300 cP	0.02 bis 10,000 cP (benötigt 6 Kolben)	Kann nicht messen. Muss kalibriert werden, um die Flüssigkeitsviskosität auszugleichen.	0.02 bis 10,000 cP mit mehreren Kapillaren.
Viskosität Genauigkeit	1% der tatsächlichen	1% des Skalenendwerts	-	Hängt von der Genauigkeit des Zeitnehmers ab.
Reproduzierbarkeit	0.5% des Lesens	0.8% des Lesens	-	Hängt von der Genauigkeit des Zeitnehmers ab.
Druckrate Druckeinfluss	0 bar (30,000 bis 2000 psi) Vollständig kompensiert, keine Kalibrierung erforderlich.	0 bar (15,000 bis 1000 psi) Signifikant, vom Benutzer kalibriert.	0 bar (1400 bis 100 psi), speziell 6000 bar (400 psi) Wesentlich, muss kompensiert werden.	Bis zu 15,000 psi
Temperaturbewertung Temperaturkalibrierung	-40 bis 200 ° C Integrierter Temperatursensor im Durchfluss. Kleine Masse des Sensors. Isotherme Bedingungen ermöglichen eine hervorragende Genauigkeit.	Max. 190 ° C. Eine große Masse an Sensoren benötigt lange Zeit, um isotherme Bedingungen zu erreichen. Benötigt 40 Minuten oder mehr für die Messung.	Max. 150 ° C. Große Masse des Sensors. Signifikanter Einfluss auf die Dichtemessung. Entspricht den Werksbedingungen den Spezifikationen. Ansonsten weitaus schlimmer.	Max. 200 ° C. Kapillarröhrchen im Ofen oder Bad. Nicht leicht zu reinigen und zu füllen. Benötigt lange Zeit, um stabile thermische Bedingungen zu erreichen.
Durchflussbedingung Installationsanforderung Größe	Statisch oder fließend. Kein Einfluss der Durchflussmenge. Kleine Größe (1.5 "x 2" x 1.5 "). Einfache Integration in PVT- und Core-Flood-Test-Setups.	Statisch oder fließend (mit Adapter und Ventilen). Integration in PVT- oder Kernflutöfen nicht möglich. Im Allgemeinen eigenständig verwendet.	Statisch oder fließend. Anfällig für Pumpengeräusche und externe Vibrationen. Einfach in PVT-Ofen zu integrieren.	Statisch. Integration in PVT-Ofen nicht möglich. Wird als eigenständiges Instrument verwendet.
Preis	$$	$ $ $	$$ - $$$	$ - $$
Installationskosten	0 bis niedrig $	Mittleres $$	Mittleres $$	Mittleres $$
Wartung	Keine erforderlich.	Benötigt umfangreiche Aufräumarbeiten.	Regelmäßige Kalibrierung erforderlich.	Häufige Kalibrierung und Wartung.
Lebenszeitkosten für den Kunden	$$	$ $ $ $ $	$ $ $ $ $ $	$ $ $ $
Typische Messprobleme	Niedrige Viskositäten unter 0.2 cP sind messbar, aber derzeit nicht kalibriert.	Schwer in eine Flussschleife zu integrieren. Druck führt zu einem hohen Fehler. Benötigt umfangreiche Kalibrierung.	Fehlende Viskositätsmessung. Muss mit Referenzflüssigkeit unter Testdruck mit ähnlicher Viskosität wie die Probenflüssigkeit neu kalibriert werden.	Manuelle Messungen. Kein Durchfluss. Keine Dichtemessung.

Elektronik, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist

Die Sensorelektronik ist sowohl in einem explosionsgeschützten Messumformergehäuse als auch in einer Hutschienenmontage mit kleinem Formfaktor erhältlich und ermöglicht eine einfache Integration in Prozessrohrleitungen und in den inneren Geräteschränken von Maschinen.

Einfache Integration

Mehrere in der Sensorelektronik implementierte analoge und digitale Kommunikationsmethoden machen den Anschluss an industrielle SPS- und Steuerungssysteme einfach und unkompliziert.

Sytemimplementierung

Installieren Sie den Sensor direkt in Ihrem Prozessstrom, um Viskositäts- und Dichtemessungen in Echtzeit durchzuführen. Es ist keine Bypass-Leitung erforderlich: Der Sensor kann in die Leitung eingetaucht werden, Durchflussrate und Vibrationen beeinträchtigen die Messstabilität und -genauigkeit nicht. Optimieren Sie PVT-Studien durch wiederholte, aufeinanderfolgende und konsistente Tests von Bohrflüssigkeiten.

Rheonics Instrumentenauswahl

Rheonics entwickelt, produziert und vermarktet innovative Flüssigkeitssensorik und -überwachungoring Systeme. Präzision gebaut in der Schweiz, Rheonics'Inline-Viskosimeter verfügen über die von der Anwendung geforderte Empfindlichkeit und die Zuverlässigkeit, die erforderlich ist, um in einer rauen Betriebsumgebung zu bestehen. Stabile Ergebnisse – auch unter widrigen Strömungsbedingungen. Kein Einfluss von Druckabfall oder Durchflussmenge. Es eignet sich ebenso gut für Qualitätskontrollmessungen im Labor. Für die Messung im gesamten Bereich müssen keine Komponenten oder Parameter geändert werden.