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Überwachung der Dichte von Bohrschlamm

Einführung

Als Teil des Strebens der Branche nach kontinuierlicher verbesserung der Effizienz wurden die Eigenschafter und das Management des Bohrschlamms genauer unter die Lupe genommen. Bohrschlamm spielen im Bohrprozess eine anspruchsvolle Rolle: Er stabilisiert das Bohrloch, ohne die Formation, die Druckkontrolle, die Schmierung der Bohrkrone und des Bohrstrangs, die Schieferstabilität, die Kontrolle des Flüssigkeitsverlusts und die Rückgewinnung der Späne zu beschädigen. Schlamm trägt zu 5-15% der Bohrkosten bei, kann jedoch zu 100% der Bohrprobleme führen. Hochwinkelbohrungen, hohe Temperaturen und lange horizontale Abschnitte durch Förderzonen stellen noch höhere Anforderungen an Bohrflüssigkeiten. Eine genaue Überwachung des Schlamms ist entscheidend, um die Entwicklung eines rentablen Feldes sicherzustellen.

Überwachung der Dichte von Bohrschlamm

Anwendung

Viskosität und Dichte sind die grundlegenden Schlammeigenschaften. Die Viskosität des Schlamms misst die Tragfähigkeit und die Gelentwicklung. Eine hochviskose Bohrflüssigkeit ist wünschenswert, um die Schnitte an die Oberfläche zu befördern und Beschwerungsmittel im Schlamm zu suspendieren. Wenn die Viskosität jedoch zu hoch ist, kann die Reibung die Schlammzirkulation beeinträchtigen, die Bohrgeschwindigkeit verringern, Kraftstoff verschwenden, Zirkulationsverluste verursachen und die Ausrüstung zur Entfernung von Feststoffen behindern. Das Fließregime des Schlamms im Ringraum wird auch von seiner Viskosität beeinflusst. Die Dichte misst den hydrostatischen Druck im Bohrloch und den Feststoffgehalt von ungewichteten Schlämmen. Die richtige Dichte gewährleistet einen ausreichenden hydrostatischen Druck, der erforderlich ist, um das Einbrechen der Bohrlochwand zu verhindern und das Eindringen von Formationsflüssigkeit in das Bohrloch zu verhindern. Ein zu hohes Schlammgewicht senkt jedoch die Bohrrate und erhöht die Wahrscheinlichkeit von Differentialverklebungen, Brüchen des Bohrlochs, Verschleiß der Ausrüstung, Zirkulationsverlust und erhöhten Schlammkosten. Abrasive Feststoffe verursachen übermäßigen Verschleiß an Pumpen, Bohrstrang und Bohrkrone. Die Bohrrate wird reduziert; Auf durchlässigen Formationen wird ein dicker Filterkuchen abgelagert, und die Pumpe erledigt unnötige Arbeiten, indem sie Feststoffe zurückführt, die sich im Schlamm ansammeln konnten. Das Schlammgewicht beeinflusst auch die Eigenschaften des Filterkuchens und die Beschädigung der Formation.

Bei HPHT-Bohrlöchern erfordert die ordnungsgemäße Planung und Durchführung von Bohrvorgängen eine vollständige und genaue Kenntnis des Verhaltens der Dichte und Viskosität der Bohrflüssigkeit bei Druck- und Temperaturänderungen während des Bohrvorgangs. Die Vorhersage der Bohrschlammdichte bei verschiedenen Drücken und Temperaturen ist daher für Schlamm- und Bohringenieure bei der Planung von Bohrvorgängen sehr nützlich.

Herausforderungen

  1. Qualitätskontrolle: Das Verwalten des Bohrlochdrucks in einem engen Fenster hilft, kritische Bohrereignisse zu minimieren und die Bohrlochproduktion zu verbessern. Dies geschieht durch Minimierung der Menge an Bohrflüssigkeit, die in die Produktionsformation gedrückt wird und später den Fluss von Kohlenwasserstoffen zum Bohrloch behindern könnte. Die kritischen Bohrlochentscheidungen vieler Bediener basieren auf Bohrflüssigkeitsdaten, die 24 Stunden alt sein können und die aktuellen Flüssigkeitsbedingungen im Bohrloch möglicherweise nicht genau widerspiegeln. Das Fehlen wiederholter, aufeinanderfolgender und konsistenter Tests des Fluids unter Verwendung der Fluideigenschaften vor und nach Feststellung der Probleme führt zu einer Eskalation der Probleme.
  2. Betrieb und Wartung: Die Steuerung der Qualität und Menge der Bohrflüssigkeit ist ein wesentliches Element zur Verbesserung der Sicherheit und Produktivität des Betriebs. Bei den Offline-Messungen von Viskosität und Dichte mangelt es an Genauigkeit und Wiederholbarkeit. Das Messen von Viskosität und Dichte mit herkömmlichen Instrumenten ist langsam, arbeitsintensiv, zeitaufwendig und anfällig für Ungenauigkeiten. Herkömmliche Messgeräte erfordern umfangreiche Wartung, spezielle Logistik und häufige Reparaturen, die den Betrieb unterbrechen und die Kosten erhöhen können.
  3. Sicherheit, Gesundheit und Umwelt: Strahlungsbasierte Dichtemessungen sind zeitaufwändig und anfällig für katastrophale Unfälle. Plötzliches Eindringen von Formationsflüssigkeiten in das Bohrloch ist ein erhebliches Sicherheitsrisiko, das zu Verletzungen oder Schäden am Bohrgerät führen kann. Die Gefährdung der Baustelle durch gefährliche Stoffe kann Chemikalien und nukleare Messgeräte für das Betriebspersonal umfassen. Die Entsorgung von Bohrflüssigkeiten ist streng reguliert, um die gewünschten Mischungen, Fluideigenschaften und eine genaue Abrechnung der durch Injektion entsorgten Volumina zu erreichen.

Die Herausforderungen, die mit dem Ausgleich von Strömung und hydrostatischem Druck in einigen Bohrlöchern verbunden sind, haben zur Entwicklung von Managed Pressure Drilling (MPD) -Systemen geführt. MPD ermöglicht eine genauere Kontrolle des Bohrlochdrucks. Dies wird in der Regel durch ein geschlossenes Druckfluidsystem erreicht, in dem Bohrfluidpumpen, die Fluiddichte und die Gegendruckregelung für die Fluidrückläufe verwendet werden, um den Bohrlochdruck dynamisch einzustellen und zu regeln. Kritische Entscheidungen und geeignete Maßnahmen auf dem Ölfeld hängen von genauen Bohrflüssigkeitsdaten ab. Die Bohrleistung wird durch die Fähigkeit optimiert, Änderungen in der Bohrflüssigkeit zu erkennen, die Datentrends zu analysieren und auf die Ursachen der Änderungen in Echtzeit zu reagieren.

Rheonics Lösungen

Automatisierte Inline-Prozessviskositäts- und -dichtemessungen ermöglichen die kontinuierliche Überwachung der Schlammdichte und -viskosität. Rheonics SRD ist ein In-Line-Dichteviskositätsmessgerät mit eingebautem Flüssigkeitstemperaturmessgerät, das in Echtzeit Dichte- und Viskositätsänderungen in jedem Prozessstrom erfasst. Es bietet genaue Durchflussmessungen über ein breites Turndown-Verhältnis bei Bohrrückläufen und Managed Pressure Drilling-Anwendungen.

Einzelinstrument, Doppelfunktion

Rheonics SRD ist ein einzigartiges Produkt, das zwei Alternativen ersetzt und eine bessere Leistung bietet, während es unter echten Reservoirbedingungen betrieben wird. Die Schwierigkeit, zwei verschiedene Instrumente gleichzeitig zu lokalisieren, entfällt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Verbesserte Kontrolle des Bohrlochdrucks

Die SRD von Rheonics bietet eine bessere Kontrolle der Bohrfluideigenschaften innerhalb der Konstruktionsparameter. Kontinuierliche, zuverlässige und genaue Messungen der Schlammdichte mit dem SRD gewährleisten eine präzise Kontrolle des Bodendrucks. Dies hilft zu verhindern, dass Bohrschlamm in die Produktionszone gelangt und den Kohlenwasserstoffgehalt begrenzt, wenn das Bohrloch in Produktion geht, und sorgt für eine strengere BHP-Kontrolle bei unausgeglichenen Vorgängen.

Zuverlässiger Betrieb für kontinuierliche und kostengünstige Bohrprogramme

Die SRD-Sensoren von Rheonics verwenden patentierte symmetrische Resonatoren, um konsistente, reproduzierbare Messungen unabhängig von der Montage des Sensors zu gewährleisten. Hervorragende Elektronik kombiniert mit umfassenden Rechenmodellen machen die Auswerteeinheiten zu einer der schnellsten und genauesten der Branche. Die Genauigkeit der Sensoren bei der Untersuchung von Aufschlämmungen, die mitgerissene Gase, Sand und Späne enthalten, erhöht die Fähigkeit, Probleme mit der Bohrlochstabilität zu erkennen. Kontinuierliche, genaue Schlammdichtemessungen in Echtzeit bieten ein wirksames Mittel zur Kontrolle der mit der Menge der verwendeten Additive verbundenen Schlammkosten und zur wirksamen Erkennung und Kontrolle von Kreislaufverlusten. Die Einfachheit in der Konstruktion und im Betrieb der Sensoren bedeutet geringe oder keine Wartungskosten.

Verbesserte Sicherheitsstandards

Die SRDs von Rheonics zur Erkennung kleinster Änderungen der Schlammeigenschaften tragen dazu bei, wichtige Daten für die frühzeitige Erkennung und Kontrolle von Tritten bereitzustellen. Kontinuierliche, zuverlässige Messungen der Schlammeigenschaften - Dichte und Viskosität - auch in Aufschlämmungen gewährleisten eine genaue Messung der Entsorgungsvolumina. Die SRD ist vollständig nicht nuklear und frei von Quecksilber, wodurch die Exposition des Personals gegenüber gefährlichen Stoffen vermieden wird. Es bestehen keine Bedenken hinsichtlich der Einhaltung von Vorschriften und der Entsorgung von nuklearen Quellen. Der SRD erhöht die Sicherheitsstandards während des Betriebs und schont die Umwelt.

Überlegenes Sensordesign und Technologie

Der SRD von Rheonics hat einen sehr kleinen Formfaktor für die einfache OEM- und Nachrüstinstallation. Es ermöglicht die problemlose Integration in jeden Prozessstrom. Der patentierte Koaxialresonator ist völlig unempfindlich gegen Einbaubedingungen. Es ist leicht zu reinigen und erfordert keine Wartung oder Neukonfiguration. Die Software von Rheonics ist leistungsstark, intuitiv und bequem zu bedienen.

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.

 

ATEX & IECEx Compliance

Rheonics bietet eigensichere Sensoren an, die von ATEX und IECEx für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen zertifiziert sind. Diese Sensoren erfüllen die grundlegenden Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen in Bezug auf die Konstruktion und den Bau von Geräten und Schutzsystemen, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen vorgesehen sind.

Die eigensicheren und explosionsgeschützten Zertifizierungen von Rheonics ermöglichen auch die Anpassung eines vorhandenen Sensors, sodass unsere Kunden Zeit und Kosten sparen können, die mit der Identifizierung und Prüfung einer Alternative verbunden sind. Benutzerdefinierte Sensoren können für Anwendungen bereitgestellt werden, für die eine Einheit bis zu Tausenden von Einheiten erforderlich sind. mit Vorlaufzeiten von Wochen gegenüber Monaten.

Rheonics SRV & SRD sind sowohl ATEX als auch IECEx zertifiziert.

ATEX (2014 / 34 / EU) zertifiziert

Die ATEX-zertifizierten eigensicheren Sensoren von Rheonics entsprechen der ATEX-Richtlinie 2014/34 / EU und sind für die innere Sicherheit nach Ex ia zertifiziert. Die ATEX-Richtlinie legt Mindest- und Grundanforderungen in Bezug auf Gesundheit und Sicherheit zum Schutz von Arbeitnehmern fest, die in gefährlichen Atmosphären beschäftigt sind.

Die ATEX-zertifizierten Sensoren von Rheonics sind für den Einsatz in Europa und international anerkannt. Alle ATEX-zertifizierten Teile sind mit „CE“ gekennzeichnet, um die Konformität anzuzeigen.

IECEx-zertifiziert

Die eigensicheren Sensoren von Rheonics sind von IECEx, der International Electrotechnical Commission, für die Zertifizierung nach Standards für Geräte zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen zertifiziert.

Dies ist eine internationale Zertifizierung, die die Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen gewährleistet. Rheonics-Sensoren sind für die Eigensicherheit nach Ex i zertifiziert.

Implementierung

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 die Bohrleistung durch wiederholte, aufeinanderfolgende und konsistente Tests von Bohrflüssigkeiten.

Rheonics Instrumentenauswahl

Rheonics entwickelt, fertigt und vertreibt innovative Systeme zur Flüssigkeitsmessung und -überwachung. Der in der Schweiz gefertigte SRD von Rheonics verfügt über die von der Anwendung geforderte Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit, um in rauen Betriebsumgebungen zu überleben. Stabile Ergebnisse - auch unter ungünstigen Strömungsbedingungen. Keine Auswirkung von Druckabfall oder Durchfluss. Es ist gleichermaßen gut für Qualitätskontrollmessungen im Labor geeignet.

Rheonics entwickelt, fertigt und vertreibt innovative Systeme zur Flüssigkeitsmessung und -überwachung. Der in der Schweiz gefertigte SRD von Rheonics verfügt über die von der Anwendung geforderte Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit, um in rauen Betriebsumgebungen zu überleben. Stabile Ergebnisse - auch unter ungünstigen Strömungsbedingungen. Keine Auswirkung von Druckabfall oder Durchfluss. Es ist gleichermaßen gut für Qualitätskontrollmessungen im Labor geeignet.

Vorgeschlagene Produkte für die Anwendung

  • Einzelgerät zur Messung von Prozessdichte, Viskosität und Temperatur
  • Wiederholbare Messungen in newtonschen und nicht-newtonschen Flüssigkeiten, einphasigen und mehrphasigen Flüssigkeiten
  • Ganzmetallkonstruktion (316L Edelstahl)
  • Eingebauter Sensor zur Messung der Temperatur der Flüssigkeit
  • Kompakter Formfaktor für den einfachen Einbau in bestehende Rohre
  • Einfach zu reinigen, keine Wartung oder Neukonfiguration erforderlich
  • Viskositätsbereich: 0.5 bis 3,000 cP (höherer Bereich verfügbar)
  • Dichtebereich: 0.4 bis 1.5 g / cm³
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