Бұрғылау сұйықтығының реологиясы мұнай негізіндегі бұрғылау ерітіндісі (OBM) жүйелерінің жұмысы мен қауіпсіздігі үшін өте маңызды. Реология сұйықтың қысым мен температураның әртүрлі жағдайларында қалай ағып жатқанын сипаттайды, бұл мұнай негізіндегі ерітіндіні бұрғылаудың әрбір кезеңіне әсер етеді. Оңтайлы сұйықтық реологиясын сақтау шламдарды тиімді тасымалдауды, ұңғыма астындағы қысымды басқаруды және ұңғыма астындағы операциялардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін өте маңызды.
Реологиялық бақылаудың дұрыс еместігінің қауіптері
Мұнай негізіндегі балшық реологиясын бақыламау және реттемеу пайдалану тәуекелдерін айтарлықтай арттырады:
- Ұңғыма тұрақсыздығы:Тұтқырлық пен ағыс нүктесінің жеткіліксіздігі қатты заттардың нашар суспензиясына әкелуі мүмкін, бұл ұңғыма қабырғаларының тайып кетуіне, қуысына немесе құлауына әкелуі мүмкін.
- Тұрып қалған құбыр:Егер гель беріктігі тым төмен болса, кесінділер шөгіп, дифференциалды жабысып қалу немесе тығылу оқиғаларының ықтималдығын арттырады. Керісінше, гель беріктігінің немесе пластикалық тұтқырлықтың тым жоғары болуы сорғы қысымын арттырады және құбырдың қозғалысына кедергі келтіруі мүмкін, бұл құбырдың тығылып қалуына да ықпал етеді.
- Қан айналымының бұзылуы:Реологиялық тепе-теңдіктің нашарлығы, әсіресе жоғары ЭКБ кезінде, ерітіндінің қабат жарықтарына ағып кетуіне әкелуі мүмкін. Бұл қымбатқа түседі, бұрғылау процесіне кедергі келтіреді және ұңғыманы бақылау оқиғалары сияқты басқа да асқынулардың қаупін арттырады.
- Ұңғыма түбіндегі дәл емес көрсеткіштер:Реологиядағы ескерілмеген өзгерістер — көбінесе температураның ауытқуынан немесе түзілімдермен күтпеген өзара әрекеттесуден — ECD және ерітінді салмағын дұрыс емес есептеулерге әкеледі, бұл пайдалану қауіптерін күшейтуі мүмкін.
Проактивті бақылаубұрғылау сұйықтығыБерік аналитиканы және үздіксіз сенсорлық кері байланысты пайдаланатын реология қазір OBM бұрғылауының ең жақсы тәжірибесін білдіреді, өнімді емес уақытты азайтады, апат деңгейін төмендетеді және мұнай негізіндегі бұрғылау жүйесін оңтайландыруды қолдайды.
Мұнай негізіндегі бұрғылау ерітіндісі
*
Мұнай негізіндегі бұрғылау сұйықтығының қасиеттерін нақты уақыт режимінде бақылаудағы жетістіктер
Дәстүрлі балшық мүлкін бағалаудың шектеулері
Дәстүрлі май негізіндегібұрғылау ерітіндісін бағалаукөбінесе дискретті аралықтарда орындалатын қолмен сынама алу мен зертханалық сынақтарға негізделген. Бұл эпизодтық бағалаулар сұйықтық жағдайындағы нақты уақыт режиміндегі өзгерістерден артта қалып, ұңғыма түбіндегі температура, қысым және пайдалану айнымалыларынан туындаған динамикалық ығысуларды көрсете алмайды. Мысалы, зертханалық реологиялық өлшеулер гауһар тастармен жанасу кезінде мұнай негізіндегі бұрғылау сұйықтықтарында байқалатын жоғары шекаралық үйкелісті ескермеуі мүмкін, бұл әмбебап майлау туралы жалпы болжамдарға күмән келтіреді.
Жоғары қысымды, жоғары температуралы (ЖТТ) орталар бұл шектеулерді одан әрі ашады. Дәстүрлі мұнай негізіндегі бұрғылау жүйелері ЖТТ жағдайында сұйықтықтың гельденуіне және реологиялық бақылаудың жоғалуына қауіп төндіреді — статикалық сынама алу оңай болжай алмайтын немесе азайта алмайтын осалдықтарға. Нанобөлшектермен күшейтілген бұрғылау сұйықтықтары сияқты инновациялар тұрақтылықты жақсартуға уәде береді, бірақ олардың пайдасын тек жылдам немесе үздіксіз мүлікті бағалау арқылы ғана толық жүзеге асыруға болады.
Қолмен тексерулер адами қателіктер мен кідірістерді тудырады, бұл нақты уақыт режимінде маңызды шешім қабылдауға кедергі келтіруі мүмкін, күрделі операцияларда тиімсіздік пен қауіпсіздікке қауіп төндіреді.
Қазіргі заманғы бұрғылау қажеттіліктері үшін нақты уақыт режиміндегі мониторингтің артықшылықтары
Нақты уақыттағы ерітінді қасиеттерін талдау сұйықтықтар айналымы кезінде үздіксіз, автоматтандырылған өлшеулерді жүргізу арқылы мұнайға негізделген ерітіндіні өңдеуді өзгертеді. Автоматтандырылған мониторинг платформалары желілік сенсорларды және деректерді интеграциялауды пайдаланады, бұл процесті түзету үшін дереу кері байланысты қамтамасыз етеді - бұл қолмен іріктеудің кідірісі мен белгісіздігімен салыстырғанда айқын артықшылық.
Негізгі артықшылықтарға мыналар жатады:
Оқиғалардың алдын алу және ұңғыма асты қауіпсіздігіСұйықтық динамикасын үздіксіз бақылау бұрғылау жұмыстарындағы ұңғыма қауіпсіздігі хаттамалары үшін өте маңызды болып табылатын бариттің шөгуі немесе сұйықтықтың тұрақсыздығы сияқты оқиғалардың ерте ескерту белгілерін анықтайды.
Бұрғылау өнімділігін оңтайландыруНақты уақыттағы кері байланыс ерітінді реологиясын бақылау әдістерін жақсартады, оңтайлы түсіру жылдамдығы мен қысымды басқаруды қолдайды. Бұл жауап беру операторларға бұрғылау сұйықтығының өнімділігін оңтайландыруға, тегістеу уақытын азайтуға және бұрғылау жұмыстарының тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.
Болжамдық аналитикаЖетілдірілген жүйелер нақты уақыт режиміндегі өлшеуді машиналық оқытумен біріктіріп, операциялық мәселелерді олар ушығып кетпес бұрын алдын ала болжайды, осылайша жоспарланбаған өнімді емес уақыт пен қоршаған ортаға қауіп төндіреді.
Қоршаған ортаны қорғауҮздіксіз бақылау қоршаған ортаны қорғау талаптарына сәйкес келетін қатаң сұйықтықтың жоғалуы немесе төгілуі жағдайында жедел араласуға мүмкіндік береді.
Мысалы, терең су ұңғымаларына желілік вискозиметрлер мен автоматтандырылған тығыздық сенсорларын орналастыру ену жылдамдығы мен ұңғыма діңінің тұтастығын айтарлықтай жақсартуға әкелді. Осы деректерге негізделген болжамдық модельдер ұңғыма астындағы қысымды басқаруды одан әрі жақсартады және дәл, динамикалық реттеулерге мүмкіндік береді.
Онлайн өлшеудің негізгі қасиеттері: тұтқырлық, тығыздық, температура
Тұтқырлық
Нақты уақыттағы тұтқырлықты өлшеу бұрғылау сұйықтығының реологиясын, ұңғыма діңінің тұрақтылығын және бұрғылау колоннасын майлауды оңтайландыру үшін негіз болып табылады.Сызықтық тербелмелі вискозиметрлерМұнай негізіндегі ерітінді жүйесіндегі стратегиялық орналастыруларға орнатылған, тұтқырлықты үздіксіз бақылап отырады және нысаналы профильдерді сақтау үшін жедел түзетулер енгізуге мүмкіндік береді. Дегенмен, өлшеу құбырдың дірілі мен сорғының пульсациясымен қиындық тудыруы мүмкін; қазіргі уақытта шуды сұйықтықтың шынайы тұтқырлығы туралы деректерден бөлу үшін кеңейтілген сигналды өңдеу (мысалы, эмпирикалық режимді жіктеу) қолданылады. Термиялық қалпына келтірудегі қолданулар қалпына келтіру тиімділігіне тікелей әсер ететін тығыз тұтқырлықты бақылаудың маңыздылығын одан әрі көрсетеді.
Тығыздық
Ұңғыма түбі үшін ерітінді тығыздығын үздіксіз бақылау өте маңыздықысымды басқаружәне ұңғыманы басқару. Тығыздық өлшегіші сияқты құрал гидравликалық оңтайландыруды және сұйықтық тығыздығының ауытқуларын ерте анықтауды қолдайтын үздіксіз тығыздық көрсеткіштерін қамтамасыз етеді. Бұл автоматтандырылған құралдар қолмен өлшеу қателерін азайтады, қауіпсіздікті арттырады және мұнай негізіндегі ерітінді жүйесін оңтайландыруға ықпал етеді.
Температура
Балшық температурасының дәл көрсеткіштері, жиналғансертификатталғанtempдәуіртуртаратқыштар, сұйықтық динамикасына, реологиялық мінез-құлыққа және ұңғыма түбіндегі химиялық өзара әрекеттесуге әсер етеді. Нақты уақыт режимінде температураны бақылау мұнай бұрғылау сұйықтығы қоспаларын тиімді бейімдеу және ұңғыма діңінің тұрақтылығын басқару үшін, әсіресе HPHT ұңғымаларында өте маңызды. Дәл температура деректері сонымен қатар айнымалы термиялық режимдерде мұнай негізіндегі ерітіндіге арналған жақсартылған бұрғылау сұйықтығы қоспаларын орналастыруды және өнімділікті бағалауды қолдайды.
Бұл технологиялар нақты уақыт режиміндегі ерітінді мониторингін реактивті тәртіптен проактивті тәртіпке дейін жетілдіреді, бұл қазіргі заманғы мұнай негізіндегі бұрғылаудағы пайдалану қауіпсіздігін, тиімділігін және өнімділігін тікелей қолдайды.
Сызықтық дірілдеуіш вискозиметрлер: жұмыс істеп тұрған технология
Мұнай негізіндегі ерітінділерге арналған сызықтық дірілдеуіш вискозиметрлердің жұмыс принциптері
Сызықтық дірілдеу вискозиметрлері мұнай негізіндегі бұрғылау сұйықтығына тікелей батырылған дірілдеуші элементтегі – әдетте өзекшедегі – өзгерістерді анықтау арқылы тұтқырлықты анықтайды. Вискозиметрдің сенсоры белгіленген жиілікте дірілдеген кезде, сұйықтықтың тұтқыр кедергісі дірілді басады. Бұл демпферлік әсер діріл амплитудасын да, жиілігін де өзгертеді, өзгеріс шамасы сұйықтықтың тұтқырлығына тікелей пропорционалды. Мұнай негізіндегі ерітіндімен бұрғылауда бұл құралдар қатал, жоғары қысымды және жоғары температуралы ұңғыма жағдайларына төтеп беруге арналған. Қазіргі заманғы конструкциялар динамикалық түрде калибрленеді, мұнай негізіндегі бұрғылау ерітінділері жүйелеріне тән Ньютондық емес реологияны өтейді, бұл айнымалы ығысу жылдамдықтары бойынша көрінетін, пластикалық және динамикалық тұтқырлықты нақты уақыт режимінде бақылауға мүмкіндік береді. Бұл ұңғыма астындағы қысымды басқару үшін маңызды өзек сұйықтығының қасиеттерін нақты уақыт режимінде бақылауды қолдайды және ерітінді реологиясын бақылау әдістеріне жедел талдау жасау арқылы ұңғыма астындағы операциялардың қауіпсіздігін қамтамасыз етуге көмектеседі.
Басқа желілік және офлайн тұтқырлықты өлшеу әдістерімен салыстыру
Вибрациялық вискозиметрлер бұрғылау сұйықтығының реологиясын бақылаудың дәстүрлі оффлайн және баламалы желілік әдістерімен салыстырғанда ерекше артықшылықтар ұсынады:
- Айналмалы вискозиметрлер:Зертханалық немесе портативті айналмалы құрылғылар тұтқырлықты сұйықтықтағы шпиндельді айналдыру үшін қажетті момент арқылы өлшейді. Мұнай негізіндегі ерітіндіні өңдеуде стандартты болғанымен, бұлар кешіктірілген нәтижелер береді, қолмен сынама алуды қажет етеді және пайдаланушы қателігіне ұшырайды, бұл процесті дереу реттеуге кедергі келтіреді.
- Ультрадыбыстық вискозиметрлер:Тұтқырлықты анықтау үшін акустикалық толқындардың таралу өзгерістеріне сүйеніңіз, бірақ мұнай негізіндегі балшық жүйелеріне тән жоғары қысым мен бөлшектердің құрамында сезімталдықты жоғалтуы мүмкін.
- Құбырлы (капиллярлы) вискозиметрлер:Ағынға негізделген желілік жүйелер нақты уақыт режимінде ақпарат бере алады, бірақ қатты денелер болған кезде көбінесе онша сенімді емес және өзгеретін ағын жағдайларына тез жауап бермеуі мүмкін.
Керісінше, желілік дірілдеуіш вискозиметрлер технологиялық ағында тікелей үздіксіз, автоматтандырылған өлшеуді қамтамасыз етеді. Олардың жоғары сезімталдығы мен реакция жылдамдығы тұтқырлық ауытқуларын дереу анықтауға, бұрғылау жұмыстарының тиімділігін арттыруға және операцияларды бұзбай мұнай негізіндегі ерітінді жүйесін оңтайландыруға мүмкіндік береді. Бұл сипаттамалар дірілдеуіш вискозиметрлерді бұрғылау кезінде пайдалану тиімділігі мен ұңғыма қауіпсіздігі хаттамалары үшін тиісті сұйықтық динамикасын сақтау міндетті болып табылатын күрделі бұрғылау орталарына өте қолайлы етеді.
Маңызды орнату орындарымұнай негізіндегі балшық жүйелерінде
Бұрғылау сұйықтығының айналым жүйесіне сызықтық дірілдеу вискозиметрлерін дұрыс орналастыру бұрғылау сұйықтығының өнімділігін оңтайландыру және нақты уақыт режимінде ерітінді қасиеттерін талдауды қамтамасыз ету үшін өте маңызды.
Негізгі орналастыру нұсқалары:
- Айналым жүйесінің желілерінде:Вискозиметрді негізгі қайта айналым циклына немесе айналма желілерге орнату ерітінді белсенді айналымда болған кезде оны бақылауға мүмкіндік береді. Датчиктерді ерітінді резервуарларынан кейін немесе араластыру нүктелерінен кейін орналастыру бұрғылау сұйықтығы қоспаларының әсері туралы дереу кері байланыс береді, бұл процесті жедел реттеуге көмектеседі.
- Балшық сақтау немесе кондиционерлеу цистерналарында:Бұл орналастыру қалпына келтіруге дейінгі және кейінгі балшық қасиеттерінің жалпы көрінісін ұсынады, бірақ сұйықтық белсенді жүйеге енгеннен кейін болатын жылдам процестік өзгерістерді тануды кешіктіруі мүмкін.
- Инъекция нүктелеріне жақын:Сорғының кірістеріне жақын жерде немесе ерітінді ұңғыма оқпанына кірмес бұрын орналастыру бұрғылау жұмыстарында сұйықтық динамикасын бақылауды және ұңғыма қауіпсіздігі хаттамаларын сақтау үшін маңызды болып табылатын ұңғыма түбіндегі жағдайлар үшін деректердің өзектілігін қамтамасыз етеді.
Құралды қатты заттар мен ластаушы заттардан қорғау:
Мұнай негізіндегі бұрғылау ерітіндісінде ауырлататын заттар мен бұрғыланған шламдар сияқты қатты заттар болады, бұл сенсордың дәлдігі мен қызмет ету мерзіміне кедергі келтіруі мүмкін. Тиімді қорғаныс стратегияларына мыналар кіреді:
- Жоғары ағынды сүзу:Вискозиметр алдында торларды немесе сүзгі элементтерін орнату үлкенірек қатты заттардың сезімтал сенсорға тиюіне жол бермейді.
- Айналма циклды орнату:Балшықтың бүйірлік ағынын сүзілген айналма жол арқылы бағыттау үлгілердің репрезентативті, бірақ аз абразивті болуын қамтамасыз етеді, бұл құралдың қызмет ету мерзімін ұзартады.
- Сенсордың өзін-өзі тазалау мүмкіндіктері:Кейбір дірілдеу вискозиметрлері жиналып қалмас үшін автоматты түрде жууды немесе орнында тазалауды қамтиды.
- Автоматтандырылған және артық мониторинг:Бөлшектерді есептегіштермен немесе жағдайды диагностикалаумен интеграциялау ластануды ерте анықтауға, жабдықты қорғауға және өнімді емес уақытты азайтуға мүмкіндік береді.
Бұл бейімделу шаралары сенсорды оңтайлы орналастырумен үйлескенде, мұнай негізіндегі ерітінді бұрғылаудың динамикалық ортасында сызықтық вискозиметрияның сенімді жұмысын қамтамасыз етуге көмектеседі, сайып келгенде, бұрғылау сұйықтығы қоспаларының өнімділігін арттырады және деректерге негізделген мұнай негізіндегі ерітінді жүйесін оңтайландыруды қолдайды.
Мұнай ұңғымасында бұрғылау сұйықтығының айналым жүйесіне шолу.
*
Лай айналымы жүйелеріне сызықтық тұтқырлық және тығыздық сенсорларын біріктіру
Мұнай негізіндегі бұрғылау ерітіндісін тиімді басқару тұтқырлық пен тығыздықты нақты уақыт режимінде бақылауға байланысты. Бұл қасиеттерге арналған кірістірілген сенсорларды ерітінді айналымы ілмектеріне біріктіру операторлардың бұрғылау сұйықтығының реологиясын басқару және бұрғылау сұйықтығының өнімділігін оңтайландыру тәсілін өзгертеді.
Енгізу сенсорларына арналған жүйелік архитектуралар
Әдеттегі мұнай негізіндегі бұрғылау жүйелері сұйықтықты жер үсті резервуарларынан сорғылар арқылы, бұрғылау колоннасы арқылы және ұңғыма оқпанымен жер үсті бөлу жабдықтарына дейін айналдырады. Сызықтық дірілдеу вискозиметрлері мен тығыздық өлшегіштерін бірнеше маңызды нүктелерге орнатуға болады:
- Араластырудан кейінгі резервуарқондырғылар өлшеулердің жаңадан араластырылған құрамды көрсететінін, жаңа мұнай бұрғылау сұйықтығы қоспаларының немесе қатты заттардың құрамындағы өзгерістердің әсерін көрсететінін қамтамасыз етеді.
- Сору құбырын орналастыру (еріткіш сорғыларына дейін)кеңінен ұсынылады, себебі бұл жерде ұңғымаға түсетін сұйықтықтың сынамалары алынады, бұл пайдалану тұрғысынан ең маңызды деректерді береді. Сондай-ақ, өлшеулерді бұрмалауы мүмкін газсыздандыру және қатты заттарды бөлу жабдықтарының әсерінен аулақ болады.
- Қайтару ағыны сызықтарыұңғымадан қайтып келе жатқан сұйықтықты бақылауға арналған құрал-жабдықтармен жабдықталуы мүмкін, бұл ұңғыма сұйықтығының өзара әрекеттесуі мен шламдардың тасымалдануы туралы кері байланыс циклін ұсынады.
Практикалық орнату мұнай кен орындарының жағдайларына жарамды берік сымдар мен деректер интерфейстері бар жоғары қысымды, химиялық төзімді корпустарды пайдалануды қамтиды. Модульдік сенсорлық пакеттер үздіксіз жұмыс істеу үшін маңызды болып табылатын жылдам алып тастауды және техникалық қызмет көрсетуді жеңілдетеді.
Вискозиметрлер мен тығыздық өлшегіштерінен алынған деректерді синхрондау
Нақты уақыттағы балшық мониторингі тек дәл өлшеуге ғана емес, сонымен қатар бірнеше сенсорлардан алынған деректер ағындарын синхрондауға да байланысты. Заманауи балшық реологиясын басқару әдістері нақты уақыт режиміндегі балшық қасиеттерінің кешенді талдауын жасау үшін уақыт бойынша тураланған деректер жиынтығын пайдаланады.
- Сенсорлық желілервискозиметрлер мен тығыздық өлшегіштерін SCADA сияқты бақылаушы басқару жүйелерімен біріктіру, бірыңғай деректер хаттамалары (мысалы, MODBUS, OPC-UA).
- Автоматтандырылған синхрондаусенсор деңгейінде тікелей уақыт белгісін қоюды қолдана алады, көрсеткіштерді миллисекунд ішінде туралайды — бұл жаңа бұрғылау сұйықтығы қоспаларының немесе кенеттен ұңғыма асты оқиғаларының нәтижесінде сұйықтық қасиеттері тез өзгеруі мүмкін болған кезде қажет.
- Мысалдар:Зертханалық және далалық бағалаулар спиральды құбыр вискозиметрлері мен желілік тығыздық өлшегіштері синхрондалған кезде жер үсті және ұңғыма асты қысымын басқару үшін жарамды, іс жүзінде қолдануға болатын деректерді беретінін көрсетеді. Мысалы, SENSE сияқты нейрондық желіге негізделген платформалар мұнай қабықшасының қалыңдығын болжау және тиісті майлауды қамтамасыз ету үшін уақыт бойынша синхрондалған сенсор деректерін талдайды, бұл бұрғылау жұмыстарының тиімділігін арттырады.
Операторлар мұнай негізіндегі ерітіндіні өңдеуді оңтайландыру үшін синхрондалған үрдістерді визуализациялау және оларға сәйкес әрекет ету үшін деректерді біріктіру алгоритмдеріне немесе нақты уақыт режиміндегі басқару тақталарына көбірек сүйенеді. Бұл ұңғыма жұмыстарының қауіпсіздігін қамтамасыз ете отырып, формулаға проактивті түзетулерді қолдайды.
Қатал мұнай кен орындарының ортасында сенімділікті қамтамасыз ету
Мұнай негізіндегі ерітінді бұрғылаудың агрессивті ортасында деректердің жоғары тұтастығын сақтау үшін берік механикалық, электрлік және химиялық конструкциялары бар сенсорлар қажет:
- Берік корпустар:Сенсор өндірушілері абразивті, жоғары температуралы және химиялық агрессивті балшық құрамдарына төзімді тот баспайтын болат немесе титан сияқты тығыздалған, коррозияға төзімді материалдарды пайдаланады.
- Жылуды басқару:Пассивті және белсенді салқындату әдістері, диэлектрлік май құюларымен қатар, сезімтал электрониканы төтенше балшық температурасынан қорғауға көмектеседі. Дегенмен, бұлар балшық жүйесінің жұмысының жоғарғы диапазонында май құюының қатып қалу немесе термиялық ыдырау қаупі сияқты ықтимал ымыраға келеді.
- Капсуляция және механикалық оқшаулау:eRTIS жүйесіндегі сияқты мұнай кен орындарында орналастырылған сенсорлар механикалық соққылардың, дірілдің және бұрғылау сұйықтығының компоненттерінің енуінің алдын алу үшін капсулаланған электроника мен оқшаулағыш диафрагмаларды пайдаланады.
- Ақылды ақауларды анықтау:Жетілдірілген құрылғылар акселерометрлер мен өзін-өзі диагностикалау процедураларын енгізеді; машиналық оқыту әдістері сенсордың ақауларын орнында анықтап, алдын ала жоя алады, тіпті балшық резервуарлары сияқты қиын орталарда немесе тікелей ағын желілерінде орнатылған кезде де.
Далалық тәжірибеде тексерілген жүйелер жоғары діріл, ауытқу қысымы және әртүрлі химиялық әсер ету жағдайларында сенімді ұзақ мерзімді жұмыс істейтінін хабарлайды, бұл Rheonics вискозиметрлері және тығыздық өлшегіштері сияқты құралдармен құжатталған. Дұрыс жүйе дизайны - сенсорды орналастыруды, орнатуды, кабельді қорғауды және деректерді алуды қамтиды - өлшеу сенімділігіне және, кеңінен алғанда, бұрғылау ерітіндісі жүйесінің жұмысын оңтайландыру мүмкіндігіне тікелей әсер етеді.
Сенсорлық жүйені дұрыс интеграциялау сандық мұнай негізіндегі ерітінді жүйесін оңтайландырудың негізін құрайды, бұл операторларға негізгі сұйықтықтың қасиеттерін нақты уақыт режимінде бақылауға және ұңғыма асты қауіпсіздігі мен пайдалану сапасын арттыру үшін жылдам әрекет етуге мүмкіндік береді.
Нақты уақыттағы ерітінді мониторингі: ұңғыма қысымын басқаруға және бұрғылау тиімділігіне әсері
Сұйықтық реологиясы мен ұңғыма қысымын басқару арасындағы тікелей байланыс
Мұнай негізіндегі бұрғылау ерітіндісінің реологиясы пластикалық тұтқырлық және шығым нүктесі сияқты параметрлерге әсер ету арқылы ұңғыма асты қысымын басқаруды тікелей қалыптастырады. Пластикалық тұтқырлық қалқымалы қатты заттар мен сұйықтық үйкелісіне байланысты кедергіні көрсетеді, бұл ерітіндінің қысым кезінде ұңғыма арқылы қаншалықты оңай қозғалатынын анықтайды. Сұйықтық ағынын бастау үшін қажетті бастапқы кернеу, шығым нүктесі, ерітіндінің шламды қаншалықты жақсы көтере алатынын анықтайды.
PAC_UL полимері немесе CMITS-модификацияланған крахмал сияқты мұнай бұрғылау сұйықтығының қоспаларына түзетулер енгізу шығымдылық нүктесін де, пластикалық тұтқырлықты да арттырады. Бұл өзгерістер эквивалентті айналым тығыздығын (ECD), яғни айналымдағы ерітіндінің тиімді тығыздығын арттырады, бұл өз кезегінде ұңғыманың гидравликалық қысымын басқарады. ECD-ны дұрыс реттеу өте маңызды - жоғары мәндер ұңғыманы тазалауды жақсартады, бірақ шамадан тыс болса, қабаттың жарылуы немесе айналымның жоғалуына әкелуі мүмкін. Осылайша, ұңғыма жұмыстарының қауіпсіздігін және ұңғыма ұңғымасының тұтастығын қамтамасыз ету үшін бұрғылау сұйықтығының реологиясын қатаң бақылау өте маңызды.
Ішкі өлшеу негізгі сұйықтық қасиеттерін нақты уақыт режимінде бақылауды қалай жақсартады
Жиілігі шектеулі және зертханалық күту уақытына байланысты кешіктірілетін дәстүрлі балшық сынақтары мұнай негізіндегі балшық жүйесінің жұмысындағы кенеттен өзгерістерді байқамай қалуы мүмкін. Сызықтық балшық реологиясын бақылау әдістері, әсіресе сызықтық тербелмелі вискозиметрлерді пайдалану, енді нақты уақыт режимінде балшық мониторингін жүргізуге мүмкіндік береді.
Бұл сенсорларды мұнай негізіндегі ерітінді жүйелеріндегі негізгі орындарға, мысалы, қайтару желілері мен араластыру цистерналарына стратегиялық түрде орнатуға болады. Жылдам, жоғары жиілікті сынама алу арқылы далалық операторлар бұрғылау сұйықтығының реологиясындағы үрдістерді, мысалы, жаңа мұнай бұрғылау сұйықтығының қоспаларымен байланысты тұтқырлықтың өзгеруін немесе шлам жүктемесінің ауытқуын бірден көреді.
Жедел, іс жүзінде қолдануға болатын ақпаратты жеткізу арқылы ішкі өлшеу мұнай негізіндегі ерітінді жүйесін оңтайландыруды қолдайды, мақсатты сұйықтық динамикасын сақтайды және бұрғылау жағдайлары өзгерген сайын нақты уақыт режимінде түзетулерге мүмкіндік береді. Бұл сұйықтық өнімділігін арттырып қана қоймай, сонымен қатар бұрғылау кезіндегі ұңғыма асты қауіпсіздігі хаттамаларына жақсы сәйкес келеді.
Жылдам анықтау және түзету: тәуекелдерді және өнімді емес уақытты азайту
Жылдам, дәл нақты уақыт режиміндегі ерітінді қасиеттерін талдау операторларға сұйықтық қасиеттерінің ауытқуларын олар пайда болған сәтте анықтауға мүмкіндік береді. Кіріктірілген сенсорлар тұтқырлықтың немесе ECD сигналының аздап жоғарылауын, шламдардың жиналуын, ағындарын немесе қабат қысымының өзгеруін анықтайды. Содан кейін далалық персонал ұңғыма діңінің тұрақсыздығы, құбырдың тұрып қалуы немесе айналымның жоғалуы сияқты қауіпті жағдайларды болдырмау үшін ерітінді құрамын тез өзгерте алады - сұйылту, мұнай негізіндегі ерітіндіге арналған бұрғылау сұйықтығының қоспаларын күшейту немесе айдау жылдамдығын реттеу арқылы.
Бұрғылау тиімділігі деректерге негізделген шешімдермен де артады. Нақты уақыт режиміндегі кері байланыс нақты ұңғыма температурасы мен қысымын ескеретін гидравликалық есептеулерді қолдайды, бұл API әдістері жиі жіберіп алатын сорғы қысымын болжаудағы жиі кездесетін қателіктерді болдырмайды. Интеграцияланған бұрғылау жүйесін бақылау - пайдалануLonnкездестіer dilлингфluid вискomэфирқайтару желілерінде — газ ағыны немесе сияқты тәуекелдерді анықтайдысұйықтық жоғалтукүрделі мәселелер туындағанға дейін, экипаждарға алдын ала жауап беруге мүмкіндік береді.
Қысқаша айтқанда, кірістірілген вискозиметрлер мен анализаторларды пайдалана отырып, нақты уақыт режимінде бұрғылау ерітіндісін бақылау бұрғылау операцияларында сұйықтық динамикасын бақылауды түбегейлі өзгертеді. Дұрыс бұрғылау ерітіндісінің реологиясын және жылдам реттеу мүмкіндігін қамтамасыз ету арқылы операторлар ұңғыма астындағы қысымды басқаруды жақсартуға, тәуекелді азайтуға, ақаулықтарды тезірек жоюға және бұрғылау тиімділігін барынша арттыруға қол жеткізеді.
Мұнай негізіндегі балшық өңдеуді және қоспаларды басқаруды оңтайландыру
Мұнай негізіндегі балшық өңдеу жұмыс процестеріндегі нақты уақыт режиміндегі кері байланыс
Нақты уақыттағы ерітіндіні бақылау технологияларын енгізу мұнай негізіндегі бұрғылау ерітіндісінің қасиеттерін үздіксіз бағалауға мүмкіндік береді. Желі ішіндегі дірілдеу вискозиметрлері және автоматтандырылған құбыр вискозиметрлері жүйелері бұрғылау сұйықтығының реологиялық параметрлерін, мысалы, тұтқырлық пен шығым нүктесін, мұнай негізіндегі ерітіндіні өңдеу айналымында тікелей бақылайды, бұл қолмен жасалатын әдістерге кедергі келтіретін кідірістерді жояды. Бұл сенсорлар лезде кері байланыс береді және ерітіндінің мінез-құлқындағы ауытқуларды, мысалы, тұтқырлықтың кенеттен төмендеуін немесе сұйылтуға немесе ластануға байланысты өзгерістерді тез анықтауға мүмкіндік береді.
Машиналық оқыту модельдерін осы жұмыс процесіне біріктіруге болады, бұл нақты уақыт режиміндегі сенсор деректерінен стандартты вискозиметр көрсеткіштерін және басқа да реологиялық мәндерді болжауға мүмкіндік береді. Бұл модельдер бұрғылау ерітіндісінің өнімділігін оңтайландыру және бұрғылау жұмыстарының тиімділігін арттыру мүмкіндігін арттыра отырып, ерітінді қасиеттерін басқару бойынша маңызды шешімдерді қолдау үшін сенімді аналитика береді. Мысалы, вискозиметрден келетін кенеттен сигнал қоспаларды реттеу немесе сорғы жылдамдығын өзгерту туралы ұсынысты тудыруы мүмкін, бұл ұңғыма астындағы қысымды басқаруды қамтамасыз етеді және ұңғыма астындағы операциялардың қауіпсіздігін күшейтеді.
Ерітінді өнімділігін жақсарту үшін мұнай бұрғылау сұйықтығының қоспаларын реттеу
Мұнай бұрғылау сұйықтығы қоспаларын бейімдеп басқару нақты уақыт режиміндегі деректерге байланысты. Автоматтандырылған мөлшерлеу жүйелері тұтқырлатқыштарды, сұйықтық жоғалту агенттерін, эмульгаторларды және тақтатас ингибиторларын енгізуді реттеу үшін сенсорлық кірісті пайдаланады. Тұтқырлық көрсеткіштері мақсатты диапазондардан тыс болған кезде, мөлшерлеу блогы органофильді саз немесе амфипатикалық полимерлердің жеткізілуін арттыруы мүмкін - оларды реологиялық тұрақтылықты қалпына келтіру үшін дәл қосады.
Соңғы жетістіктерге HPHT орталары үшін термиялық тұрақтылықты және сұйықтықтың жоғалуын бақылауды жақсартатын нанокомпозиттік агенттер немесе β-циклодекстрин негізіндегі полимерлер сияқты жаңа қоспа түрлері де кіреді. Мысалы, ұңғыма температурасының төмендеуі анықталған кезде, жүйе ұңғыма діңінің тұрақтылығын арттыру үшін инкапсуляциялық полимерлердің үлесін автоматты түрде өзгерте алады.
Ұнтақ тәрізді эмульгаторлар, соның ішінде қалдықтардан алынған шикізаттан жасалғандар, дәстүрлі сұйық эмульгаторларға қарағанда жақсырақ сөре тұрақтылығын және интеграциялауды жеңілдетеді. Оларды орналастыру қоспаларды өңдеуді жеңілдетеді және тұрақтылық бастамаларын қолдайды. Мысал: нақты уақыт режиміндегі меншікті ауыстыру жүйені мұнай негізіндегі балшық жүйесінде дұрыс эмульсия құрылымын сақтау үшін белгілі бір эмульгатор ұнтағын араластыруға итермелейді.
Лай формуласын түзетуді жеделдету
Цифрлық балшық каротажынан, шламдарды талдаудан және беткі сенсорлардан алынған үздіксіз деректер ағындары автоматтандырылған басқару платформаларына түседі. Бұл жүйелер балшық формуласының өзгерістерін ұсыну немесе тікелей орындау үшін тарихи бастапқы көрсеткіштер мен болжамдық модельдерге қатысты үрдістерді талдайды. Мысалы, ұңғыма жағдайлары өзгерген сайын, жүйе жұмыстарды тоқтатпай-ақ сұйықтық жоғалту агентінің мөлшерін азайтып, тұтқырлықты модификатор концентрациясын арттыруы мүмкін.
Бұл динамикалық бейімделушілік күрделі ұңғымаларда, соның ішінде ұңғыма асты қысымын басқару мерзімі тар болатын HPHT және ERD сценарийлерінде өте маңызды. Шлам жүктемесіне, газ ағынына немесе сақиналы қысымның өзгеруіне жауап ретінде түзетулерді бірден енгізуге болады, бұл өнімді емес уақытты азайтады және тәуекелді азайтады. Нақты уақыттағы ерітінді қасиеттерін талдау үшін машиналық оқытуды интеграциялау арқылы кері байланыс циклі тарылып, бұрғылау өзгерістерінің қарқынымен мұнай негізіндегі ерітінді жүйесін оңтайландырудың тиімді құралын қамтамасыз етеді.
Тәжірибелік мысал: Терең су ұңғымасында желілік дірілдеуіш вискозиметр салқындатқыш түзілімдерге байланысты тұтқырлықтың жоғарылауын анықтайды. Автоматтандырылған басқару алгоритмі тұтқырлық кірісін азайтуды және синтетикалық эмульгатор дозасын аздап арттыруды басқарады, бұл ағынды жақсарту және құбырдың тұрып қалу қаупін азайту үшін жүйені оңтайландырады. Интеграцияланған аналитика және автоматтандыру арқылы мүмкін болған бұл жылдам араласулар болашақ автономды бұрғылау сұйықтығы жүйелерінің негізі болып табылады.
Жиі қойылатын сұрақтар
С1. Бұрғылау сұйықтығының реологиясын нақты уақыт режимінде бақылау мұнай негізіндегі ерітіндіні бұрғылау тиімділігін қалай жақсартады?
Мұнай негізіндегі бұрғылау сұйықтығының реологиясын нақты уақыт режимінде бақылау тұтқырлықтың өзгеруі мен ауытқуларын дереу анықтауға мүмкіндік береді. Автоматтандырылған сенсорлар мен болжамдық модельдер бұрғылау алаңында тұтқырлық, өнімділік нүктесі және тығыздық сияқты қасиеттерді үздіксіз өлшейді. Операторлар бұрғылау параметрлерін, мысалы, ерітінді сорғысының жылдамдығын немесе аддитивті дозаларды тез реттей алады, бұл өнімді емес уақытты (NPT) азайтады және ұңғыма діңінің тұрақсыздығы қаупін азайтады. Бұл белсенді ерітінді реологиясын бақылау әдісі бариттің шөгуі және сүзгілеуді басқарудың істен шығуы сияқты мәселелердің алдын алады, әсіресе жоғары қысымды, жоғары температуралы (HPHT) орталарда бұрғылау сұйықтығының өнімділігін оңтайландырады. Терең судағы мұнай негізіндегі ерітінді бұрғылаудағы соңғы зерттеулер тиімділік пен қауіпсіздіктің айтарлықтай жақсарғанын көрсетті, бұл тікелей нақты уақыт режиміндегі ерітіндіні бақылау жүйелеріне байланысты.
С2. Мұнай негізіндегі бұрғылау сұйықтығын басқаруда тұтқырлықты қолмен өлшеуден гөрі сызықтық дірілдеу вискозиметрлерінің қандай артықшылықтары бар?
Желі ішіндегі дірілдеуіш вискозиметрлер үзік-үзік және кешіктірілген Марш воронкаларын немесе капиллярлық вискозиметрлерді пайдаланып қолмен тұтқырлықты тексеруден айырмашылығы, үздіксіз, нақты уақыт режимінде талдауды ұсынады. Бұл сенсорлар қолмен сынама алусыз тікелей кері байланысты қамтамасыз етеді, бұл адам қателігінің әсерін азайтады және ерітінді құрамына немесе мұнай бұрғылау сұйықтығының қоспаларына дереу түзетулерді қамтамасыз етеді. Дірілдеуіш вискозиметрлер мұнай негізіндегі ерітіндіні өңдеудің қатаңдықтарына, соның ішінде HPHT жағдайларына арналған және қозғалатын бөлшектердің болмауына байланысты минималды техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді. Өте терең ұңғымалардағы далалық орналастырулар олардың жоғары беріктігі мен дәлдігін растайды, бұл оларды бұрғылау сұйықтығы жүйелерінде вискозиметрлерді орналастыру және жалпы пайдалану тиімділігін арттыру үшін негізгі құралдарға айналдырады.
С3. Мұнай негізіндегі балшық жүйелерінде балшық қасиетін оңтайлы өлшеу үшін желілік сенсорларды қай жерге орнату керек?
Мұнай негізіндегі балшық жүйелеріндегі оңтайлы орнату орындары балшық сорғыларынан кейін, негізгі қайтаруларда (мысалы, балшық тазалаудан кейінгі балшық қайтару желісі) және тақтатас шайқағыштарынан кейін бірден орналасқан жерлерді қамтиды. Бұл стратегия балшық үлгілерін жинайды, бұл балшық реологиясы мен тығыздығын кешенді бақылауға мүмкіндік береді, сонымен бірге аспаптарды абразивті қатты заттардан және шамадан тыс тозудан қорғайды. Осы нүктелердегі акустикалық және тығыздық сенсорларымен интеграция бұрғылау операцияларында сұйықтық динамикасын бақылауды күшейтеді және бұрғылау кезінде тиімді ұңғыма қауіпсіздігі хаттамаларын қолдайды. Пермь бассейнінде сенсорды ақылды орналастыру каротаж шығындарын азайтты және негізгі мақсатты аймақтарда бұрғылауды жақсартты.
С4. Мұнай бұрғылау сұйықтығының қоспалары нақты уақыт режимінде ерітіндіні бақылауда және өнімділікті оңтайландыруда қандай рөл атқарады?
Мұнай бұрғылау сұйықтығының қоспалары – мысалы, эмульгаторлар, салмақ агенттері және реологиялық модификаторлар – мұнай негізіндегі бұрғылау ерітіндісінің реологиясын, тұрақтылығын және тығыздығын бейімдеу үшін өте маңызды. Нақты уақыттағы ерітінді қасиеттерін талдау операторларға тұтқырлықтың, тығыздықтың немесе температураның байқалған өзгерістеріне жауап беру үшін қоспаларды динамикалық түрде реттеуге бағыт береді. Болжамды модельдеу жүйелері сенсорлық деректерді түсіндіреді, бұл мұнай негізіндегі ерітіндіні өңдеуде қоспа мөлшерін тез бейімдеуге мүмкіндік береді. Бұл автоматтандырылған тәсіл ұңғыма ұңғымасының тұрақтылығын сақтайды, ұңғыма астындағы қысымды басқарады және айналымның жоғалуы, бариттің түсуі немесе соққылар сияқты оқиғалардың алдын алады, бұл бұрғылаудың оңтайлы өнімділігі мен қауіпсіздік шегі болып табылады.
С5. Сызықтық тұтқырлық пен тығыздықты бақылау ұңғыма жұмыстарының қауіпсіздігін қалай қамтамасыз етуге көмектеседі?
Тұтқырлық пен тығыздықты үздіксіз бақылау бұрғылау сұйықтығының маңызды қасиеттерін әрқашан қауіпсіз шектерде сақтайды. Сенсорлардан нақты уақыт режимінде кері байланыс температураның өзгеруінен, сұйықтықтың жоғалуынан немесе ластанудан туындаған ауытқуларға жедел жауап беруге мүмкіндік береді.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 11 қараша
