Σε πηγάδια που παράγουν πετρέλαιο, νερό και αέριο ταυτόχρονα, ο προσδιορισμός της ποσότητας κάθε υγρού που εισέρχεται από κάθε διάτρητο διάστημα είναι μία από τις πιο απαιτητικές εργασίες στην επιτήρηση ταμιευτήρων. Οι διαφορές πυκνότητας μεταξύ των τριών φάσεων είναι μικρές, τα μοτίβα ροής αλλάζουν κατά μήκος του φρεατίου και κάθε αισθητήρας στη σειρά ανταποκρίνεται με τη δική του προκατάληψη. Τα συμβατικά εργαλεία καταγραφής παραγωγής πρέπει επομένως να συνδυάζουν πολλές ανεξάρτητες μετρήσεις και πειθαρχημένη διαδικασία πεδίου για να παρέχουν προφίλ αρκετά ακριβή για αποφάσεις παρέμβασης.
Γιατί τα συμβατικά εργαλεία καταγραφής παραγωγής αντιμετωπίζουν μια πρόκληση πολλαπλών φάσεων
Επειδή το λάδι, το νερό και το αέριο ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες μέσα στον ίδιο σωλήνα, ένας περιστρεφόμενος καταγράφει μια ταχύτητα μείγματος που σχετίζεται μόνο χαλαρά με τον ογκομετρικό ρυθμό οποιασδήποτε μεμονωμένης φάσης. Σε παρεκκλίνοντα και οριζόντια φρεάτια, η βαρύτητα διαχωρίζει τα ρευστά σε στρωματοποιημένα στρώματα, ενώ σε κάθετα τμήματα φυσαλίδες, γυμνοσάλιαγκες και δακτυλιοειδή συστήματα εναλλάσσονται καθώς αλλάζει ο ρυθμός παραγωγής. Ακόμη και ένα μικρό κλάσμα νερού έχει εμπορική σημασία: η διαφορά πίεσης-μετάβασης πίεσης μεταξύ λαδιού και νερού είναι μόνο περίπου 0,09 psi, ωστόσο η διακοπή νερού οδηγεί τα περισσότερα οικονομικά αποτελέσματα. Η παγκόσμια αγορά υπηρεσιών καταγραφής φρέατος, η οποία υπολογίζεται κοντά στα 21 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2025 και επεκτείνεται περίπου κατά 6 τοις εκατό ετησίως, κατευθύνει περισσότερο προϋπολογισμό προς αυτό το είδος διάγνωσης πολλαπλών φάσεων καθώς τα ώριμα χωράφια γερνούν.
Σχεδιασμός ροόμετρου Spinner και συμπεριφορά κατωφλίου
Ένας συμβατικός μετρητής ροής περιστρεφόμενης χρησιμοποιεί μια μικρή λεπίδα ανεμιστήρα που περιστρέφεται από την κίνηση του υγρού στη γεώτρηση. Η περιστροφή της λεπίδας μετατρέπεται σε ηλεκτρικούς παλμούς που μετρώνται και μεταδίδονται στην οπή. Η απόκριση είναι γραμμική με την ταχύτητα του ρευστού, αλλά η γραμμή δεν διέρχεται από την αρχή: η τριβή του ρουλεμάν και το ιξώδες του ρευστού δημιουργούν ένα όριο κάτω από το οποίο δεν συμβαίνει περιστροφή, συνήθως 5 έως 8 πόδια/λεπτό σε υγρό και υψηλότερη σε αέριο χαμηλής-πυκνότητας. Κάτω από αυτό το όριο, ο ρυθμός ροής πρέπει να ανακατασκευαστεί από άλλες μετρήσεις. Οι σχεδιαστές εργαλείων κόβουν τη μετατόπιση με κόσμημα ή ρουλεμάν με χαμηλή ροπή τριβής και συγκρατούν τον ρότορα ενάντια στα συντρίμμια. Η μονάδα περιστροφής μπορεί να είναι πλήρης-με τη λεπίδα να καλύπτει σχεδόν τον σωλήνα, να είναι συνεχής για τη διαμόρφωση προφίλ σωλήνων ή ενσωματωμένη για περιορισμένες διόδους.
Τα τυπικά ροόμετρα inline spinner λειτουργούν στους 175 βαθμούς Κελσίου και 100 MPa (περίπου 15.000 psi) με σώμα OD 43 mm συμβατό με τυπικές χορδές καταγραφής.
Ένας ρότορας με σφαιρικό-ρουλεμάν εκπέμπει περίπου 10 παλμούς ανά περιστροφή, με προφανές όριο περίπου 1,5 έως 2,5 m/min (5 έως 8 ft/min).
Μέτρηση πυκνότητας υγρού και συγκράτησης νερού
Επειδή τα δεδομένα του spinner από μόνα τους δεν μπορούν να διαχωρίσουν το λάδι από το νερό, η συμβολοσειρά προσθέτει μια συσκευή πυκνότητας υγρού και έναν αισθητήρα συγκράτησης νερού. Τα πυκνόμετρα ακτίνων γάμμα-μετρούν την εξασθένηση μέσω του παραγόμενου ρεύματος για να επιλύσουν την πυκνότητα του υγρού, ενώ τα κλιμασιόμετρα συμπεραίνουν την πυκνότητα από τη βαθμίδα πίεσης σε μια σταθερή απόσταση. Η συγκράτηση νερού γίνεται πιο συχνά αισθητή με τη μέθοδο της χωρητικότητας: η διηλεκτρική σταθερά του νερού είναι κοντά στο 80, έναντι περίπου 2 έως 6 για το πετρέλαιο και το αέριο, επομένως ένα μικρό κλάσμα νερού προκαλεί μεγάλη αλλαγή χωρητικότητας. Ο περιορισμός είναι ότι από τη στιγμή που το νερό κυριαρχεί στο μείγμα, η απόκριση κορεστεί και τα μικρά κλάσματα λαδιού καθίστανται δύσκολο να επιλυθούν, γι' αυτό η ερμηνεία συνδυάζει πάντα δεδομένα συγκράτησης, πυκνότητας και πίεσης- αντί να εμπιστεύεται μια ενιαία καμπύλη.
Διαμόρφωση της συμβολοσειράς εργαλείου καταγραφής παραγωγής για σύνθετα φρεάτια
Η χορδή συναρμολογείται αρθρωτά, ώστε η σουίτα μέτρησης να ταιριάζει με το φρεάτιο: ένας εντοπιστής περιβλήματος για συσχέτιση βάθους, μετρητές πίεσης και θερμοκρασίας, ένας ή δύο μετρητές ροής περιστρεφόμενης ροής, ένα υπόστρωμα πυκνότητας υγρού και ένας αισθητήρας συγκράτησης νερού. Σε οριζόντιες ή με μεγάλη απόκλιση οπές, οι χειριστές τρέχουν έναν συνεχή περιστροφέα ως εφεδρικό στην έκδοση πλήρους οπής, επειδή τα συντρίμμια που καθιζάνουν κατά μήκος της χαμηλής πλευράς μπορούν να καταστρέψουν έναν μεγάλο απροστάτευτο ρότορα. Η συμβολοσειρά μεταφέρεται σε ενσύρματο-μονό αγωγό με ανάγνωση σε πραγματικό-χρόνο ή σε λειτουργία μνήμης όπου η πρόσβαση στην επιφάνεια είναι περιορισμένη. Οι τυπικές χορδές οπών με περίβλημα- αυτού του τύπου βαθμολογούνται σε περίπου 175 βαθμούς Κελσίου και 100 MPa, καλύπτοντας την πλειοψηφία των γεωτρήσεων παραγωγής παγκοσμίως.
Βαθμονόμηση Πεδίου και Ερμηνεία Δεδομένων
Η διαδικασία πεδίου έχει σημασία τόσο όσο και το υλικό. Το κατώφλι του κλωστήρα προσδιορίζεται επί τόπου με περάσματα που τρέχουν σε διαφορετικές ταχύτητες καλωδίου: η γραφική παράσταση της περιστροφής της λεπίδας σε σχέση με την ταχύτητα γραμμής αποδίδει μια ευθεία γραμμή της οποίας η τομή είναι το κατώφλι και της οποίας η κλίση αντανακλά την ταχύτητα του μείγματος. Οι σταθερές μετρήσεις σε κάθε βάθος, επαναλαμβανόμενες κατά τη διάρκεια της διακοπής-διαχωρίζουν τη δυναμική απόκριση ροής από την ολίσθηση του αισθητήρα. Η τελική ερμηνεία ενσωματώνει το προφίλ συγκράτησης, το αρχείο καταγραφής πυκνότητας και τους βαθμονομημένους σταθμούς περιστροφής σε ένα πλήρες προφίλ ροής, προσδιορίζοντας τη συνεισφορά λαδιού, νερού και αερίου κάθε ζώνης για προγραμματισμό απενεργοποίησης, διέγερσης ή επαναδιάτρησης.
Τα αξιόπιστα πολυφασικά προφίλ ροής κατασκευάζονται από πειθαρχημένο σχεδιασμό αισθητήρων, ενδελεχή βαθμονόμηση και προσεκτική ερμηνεία, και τα συμβατικά εργαλεία καταγραφής παραγωγής παραμένουν η βασική τεχνολογία για την εργασία. Η σειρά VPLT της China Vigor παρέχει αρθρωτές χορδές καταγραφής σχεδιασμένες για απαιτητικά φρεάτια παραγωγής και έγχυσης, που υποστηρίζονται από πλήρη ενσωμάτωση στοιχειοσειρών και υποστήριξη επί τόπου.
Για περισσότερες πληροφορίες, επικοινωνήστε με την China Vigor στο info@vigorpetroleum.com ή καλέστε στο +0086 29 81161513.
