L'ingénierie des capteurs de diagraphie dans les colliers de forage simule une révolution dans la diagraphie et le forage. Les systèmes d'échantillonnage de fluide LWD, MWD et filaires traditionnels fournissent au foreur des informations complètes en temps réel et permettent à un géologue d'étudier la formation pendant l'invasion. Le nombre croissant de puits directionnels, à portée étendue et fortement déviés signifie que les technologies MWD / LWD sont souvent indispensables pour un placement efficace des puits de forage. Les opérateurs demandent beaucoup dans leurs outils de diagraphie en cours de forage (LWD) et de mesure en cours de forage (MWD), qui consomment une part importante du budget. Il devrait permettre aux compagnies pétrolières de réaliser des économies en augmentant l'efficience et l'efficacité de leurs programmes de forage. En utilisant les résultats de l'analyse des fluides, les compagnies pétrolières décident comment compléter un puits, développer un champ, concevoir des installations de surface et accélérer la production.

La capacité de caractériser les fluides au fur et à mesure de leur production revêt une grande importance pour les études sur les réservoirs. Cependant, les environnements de forage deviennent de plus en plus difficiles et imposent des exigences sérieuses aux outils de fond. Les outils LWD, MWD et filaires sont constitués de capteurs, de progiciels électroniques (et de transmission dans le cas de MWD) et fournissent des informations sur le levé directionnel, la mécanique de forage et les propriétés de la formation. Après la découverte d'un gisement, la nécessité de caractériser la composition et les propriétés physiques des fluides produits est essentielle pour optimiser la production de pétrole. Des informations en temps réel sur les modifications des caractéristiques d'écoulement et de la composition du fluide au cours de la production nécessitent des mesures en fond de trou capables de sonder les propriétés du fluide dans des échelles de temps plus courtes que celles des vitesses d'écoulement caractéristiques.

La connaissance de la viscosité et de la densité des fluides de formation est essentielle à la gestion des réservoirs, à la production de pétrole, à la conception de leur achèvement et à la détermination de leur rentabilité sur le terrain. La productivité et l'efficacité du déplacement des fluides sont directement liées à la mobilité des fluides, qui dépend à son tour de sa viscosité. Par conséquent, la viscosité est un paramètre critique pour estimer la valeur économique d'un réservoir d'hydrocarbures et également pour analyser les gradients de composition et la connectivité des réservoirs verticaux et horizontaux. La viscosité contrôle non seulement la productivité et l'efficacité du déplacement du réservoir, mais joue également un rôle majeur dans la conception de matériel et de pipelines sous-marins et dans la gestion des problèmes liés à la garantie de flux.

Les fluides de forage sont des produits chimiques essentiels utilisés dans toutes les activités d’exploration de puits de pétrole, telles que l’enlèvement des déblais de forage sous le trou de forage, la suspension et le transport des déblais de forage et la lubrification de la surface de forage. L'une des principales fonctions d'un fluide de forage pétrolier est de retenir les fluides formés lors du forage sur leurs couches superficielles et la densité dont il a besoin pour s'acquitter efficacement de cette fonction dépend des pressions exercées sur la formation souterraine. Les mesures de densité servent à calculer le degré de liberté de circulation du pétrole et des autres fluides à travers la formation, ainsi que le volume d'hydrocarbures présents dans la roche et, avec d'autres données, la valeur de l'ensemble du réservoir et des réserves du réservoir. La densité mesure la pression hydrostatique dans le forage et la teneur en solides des boues non pondérées. Une densité appropriée assure une pression hydrostatique suffisante pour empêcher la paroi de s’exercer et pour empêcher le fluide de formation de pénétrer dans le puits. Mais un poids de boue trop élevé diminue le taux de forage et augmente les risques de blocage différentiel, de fracture du puits, d'usure de l'équipement, de perte de circulation et d'augmentation du coût de la boue. La densité est la propriété la plus cruciale des fluides de forage qui doit être mesurée et entretenue efficacement.

Les principales exigences en matière de solutions de mesure de la densité et de la viscosité pour les outils LWD, MWD et filaires sont les suivantes:

1. Restez non affecté par les vibrations de l'ensemble du trou inférieur: Les chocs et les vibrations en fond de trou continuent de poser problème, et le défi est exacerbé par l'augmentation du nombre de puits de grande portée et en eau très profonde, et les outils LWD / MWD devraient être à la hauteur de ce défi.
2. Fonctionnent à hautes pressions, hautes températures: Les composants des outils LWD / MWD doivent fonctionner jusqu'à 200 ° C et 30,000 psi, en fonction des exigences du marché et de la gestion des réservoirs.
3. Soutenir l'échantillonnage et l'analyse de fluide de haute qualité: L'analyse des échantillons de fluide dans les conditions du réservoir permet de valider la qualité de l'échantillon et de cartographier les variations verticales des propriétés du fluide, ce qui permet aux interprètes de déterminer la connectivité zonale et de définir l'architecture du réservoir au tout début de la vie du champ. Les systèmes doivent fournir des mesures de fond de trou supérieures (telles que la densité et la viscosité) pour permettre l'identification et l'analyse en temps réel des propriétés du fluide de formation dans des délais très courts.
4. Fiabilité: L’impact le plus important en termes de valeur de LWD / MWD est de bien faire les choses du premier coup. Les outils doivent subir toutes sortes d’essais de destruction, d’essais aux vibrations, d’essais de pression avant d’être utilisés dans des applications de fond. Il est essentiel de réduire le nombre de cartes électroniques et leur redondance, et de tirer parti des avancées de l'industrie informatique / électronique pour réduire la taille des capteurs, qui sont moins impactés par les chocs et les vibrations énormes qu'ils subissent en fond de trou.

Les opérateurs utilisent généralement différents instruments 2 pour mesurer la densité et la viscosité. L'utilisation de deux instruments distincts pose des problèmes majeurs:

• La plupart des instruments traditionnels utilisés pour la mesure de la densité et de la viscosité nécessitent des échantillons de fluide séparés pour l'analyse, qui sont extraits des cylindres d'échantillon de fluide en fond de trou, en utilisant de grandes quantités d'un échantillon de fluide extrêmement précieux qui ne peut pas être réutilisé.
• Les mêmes conditions de température et de pression sont plus difficiles à atteindre dans deux instruments distincts, ce qui entraîne des erreurs de mesure.
• Difficulté à co-localiser les gros densimètres et viscosimètres volumineux et volumineux en raison des contraintes d'espace et de montage dans les configurations LWD / MWD / filaire
• Nécessite un travail d'intégration important dans le matériel et les logiciels pour synchroniser les données de mesure et garantir la conformité

L'eau profonde à elle seule peut rendre problématique l'acquisition de données de fond complètes et fiables, mais si l'on y ajoute les températures et les pressions extrêmes, les difficultés/coûts augmentent considérablement. Les niveaux HP/HT extrêmes ont un impact négatif sur la fiabilité et les performances des outils filaires et MWD/LWD. Les températures élevées endommagent l’électronique de l’outil, affectent l’exactitude et la précision des capteurs et peuvent entraîner une défaillance prématurée de l’outil si l’équipement est mal conçu pour ce service. Les pressions et températures très élevées, les chocs et vibrations, la disponibilité limitée de l’énergie et les contraintes d’espace sévères sur les appareils de forage nécessitent de nouvelles approches en matière d’instruments de mesure. Cela sert de charter pour Rheonics' Solutions DV pour les applications de forage.

Rheonics offre une plate-forme technologique composée du capteur (DV) et de l'électronique et propose des services d'intégration et de développement pour les mesures simultanées de densité et de viscosité dans les outils de diagraphie LWD, MWD et filaires - pour acquérir des données d'évaluation de la formation et d'optimisation du forage pendant les opérations de forage pour guider le placement des puits et fournir des données pour la gestion des enquêtes et la planification du développement.

Différencier Rheonics est le développement d'outils de mesure de la densité et de la viscosité en fond de trou à haute température qui permettent le forage et l'évaluation réussis des puits en eau profonde. Les nouvelles conceptions d'outils et l'électronique offrent un meilleur contrôle dans les réservoirs à températures extrêmes, réduisant ainsi les incertitudes du « forage à l'aveugle ». Principales caractéristiques de RheonicsLes solutions de mesure DV sur mesure pour l'intégration dans LWD/MWD/Wireline sont les suivantes :

• Insensible aux vibrations du BHA
• Fonctionnent bien dans les conditions HPHT
• Effectuez une analyse de haute qualité du fluide échantillonné en effectuant les mesures de densité et de viscosité les plus précises et les plus rapides
• Extrêmement fiable dans les conditions de fond de trou et fournissant des données correctes à chaque fois; peut supporter des chocs et vibrations importants et est indifférent aux conditions de montage
• Instrument unique pour les mesures de densité et de viscosité; nécessite une quantité extrêmement minime d'échantillon de fluide
• Facteur de forme extrêmement petit permettant une intégration plus facile

Principe de fonctionnement

La rheonicsLe DVM mesure la viscosité et la densité au moyen d'un résonateur à diapason de torsion doté d'extrémités de dents aplaties, qui est immergé dans le fluide testé. Plus le fluide est visqueux, plus l'amortissement mécanique du résonateur est élevé, et plus le fluide est dense, plus sa fréquence de résonance est faible. A partir de l'amortissement et de la fréquence de résonance, la densité et la viscosité peuvent être calculées au moyen de rheonics'algorithmes propriétaires. Grâce à rheonicsGrâce à la conception du résonateur de torsion couplé (brevet américain numéro 9518906), le transducteur est parfaitement équilibré, tout en conservant une excellente isolation mécanique du montage du capteur. L'amortissement et la fréquence de résonance sont mesurés par le rheonics électronique de détection et d’évaluation (numéro de brevet américain 8291750). Basé sur rheonicsGrâce à la technologie éprouvée de boucle à verrouillage de phase et à porte, l'unité électronique offre des lectures stables, répétables et de haute précision sur toute la plage de températures et de propriétés des fluides spécifiées.

Pour connaître en détail la technologie du rheonics' résonateurs équilibrés en torsion, veuillez vous référer au whitepaper.

Technologie de capteur robuste et supérieure

RheonicsLe DV a un format compact et utilise des résonateurs équilibrés brevetés pour garantir des mesures cohérentes et reproductibles, quelle que soit la manière dont le DV est monté. DV utilise des résonateurs ultra-stables, construits à partir de décennies d'expérience dans les domaines des matériaux, de la dynamique vibratoire et de la modélisation de l'interaction fluide-résonateur, qui constituent les capteurs les plus robustes, reproductibles et bien caractérisés de l'industrie. Ces capteurs sont insensibles aux conditions de montage, aux chocs et aux vibrations et ont subi toutes sortes de tests de destruction, de vibrations et de pression.

Instrument simple, double fonction

Rheonics« DV est un produit unique qui remplace deux alternatives et offre de meilleures performances tout en fonctionnant dans les conditions réelles du réservoir. Cela élimine la difficulté de colocaliser deux instruments différents pour la densité et la viscosité (ainsi que la température).

Mesures précises, rapides et fiables

3 sophistiqué et breveté^rd L’électronique de génération commande ces capteurs et évalue leur réponse. Grâce à une électronique de qualité, associée à des modèles informatiques complets, les unités d’évaluation sont parmi les plus rapides et les plus précises du secteur. DVM donne des mesures de densité et de viscosité en temps réel en moins de 2 secondes!

Mesures précises, rapides et fiables

Rheonics« Les DVM sont des résonateurs ultra-stables. Sophistiqué, breveté 3^rd L’électronique de génération commande ces capteurs et évalue leur réponse. Grâce à une électronique de qualité, associée à des modèles informatiques complets, les unités d’évaluation sont parmi les plus rapides et les plus précises du secteur. DVM donne des mesures de densité et de viscosité en temps réel en moins de 2 secondes!

Le plus large opérationnel aptitude

RheonicsLes capacités étendues des instruments permettent aux utilisateurs d'effectuer des mesures dans des conditions de réservoir difficiles. Il dispose de la plage opérationnelle la plus large du marché :

• Plage de pression jusqu'à 30,000 psi
• Plage de température de -40 à 200 ° C
• Plage de viscosité: 0.02 à 300 cP
• Plage de densité: 0 à 3 g / cc

Taille minimale de l'échantillon requise

Le liquide de réservoir minimal est utilisé pour les tests dans le DV car il n’est pas nécessaire d’avoir une ligne ou un système d’échantillonnage séparé. Sûre et rentable à exploiter, DV n’utilise que 0.7ml d’échantillons pour mesurer la viscosité et la densité sur l’ensemble de la gamme P, T, ce qui permet de gagner du temps et de l’argent.

Fonctionnement sans souci et pratique

Le DV élimine le besoin d'instruments séparés pour mesurer la densité et la viscosité, qui nécessitent des volumes d'échantillons sensiblement plus grands, de nombreuses reconfigurations et des systèmes de transfert de fluide encombrants. Il peut suivre en continu les changements de viscosité et de densité d’un échantillon d’huile vivante tout au long de l’analyse et ne nécessite aucun changement ou reconfiguration du matériel. RheonicsLe logiciel est puissant, intuitif et pratique à utiliser. N'utilisant pas de mercure, de minuterie ou de pistons multiples, le DV est respectueux des opérations et de l'environnement.

Rheonics' proposition de valeur : la meilleure de l'industrie

Ce qui suit est une comparaison des technologies existantes de viscosimètres et de densimètres avec Rheonics' DV (résonateur équilibré en torsion) en conditions HPHT.

Électronique construite pour répondre à vos besoins

Disponible à la fois dans un boîtier de transmetteur antidéflagrant et dans un montage sur rail DIN compact, le système électronique du capteur permet une intégration aisée dans les canalisations de processus et dans les armoires d'équipement des machines.

Facile à intégrer

Les multiples méthodes de communication analogiques et numériques implémentées dans l'électronique du capteur permettent une connexion simple et directe à des automates industriels et à des systèmes de contrôle.

Construit avec précision en Suisse, le Rheonics« DV est conçu pour répondre aux besoins des applications dans les environnements les plus difficiles. Suivez l’évolution de la viscosité et de la densité de l’échantillon d’huile vivante tout au long de l’analyse. Pas besoin de modifier un composant ou un paramètre pour mesurer sur toute la plage.