RakendusDTS süsteemidmetsaraie valdkonnas on kiudoptilise anduri tehnoloogia eduka integreerimise paradigma nafta- ja gaasitööstusega, mis on oluliselt edendanud nafta- ja gaasireservuaaride dünaamilist jälgimist ning arendamise ja juhtimise tõhususe parandamist.
Mis on hajutatud fiiberoptiline DTS-süsteem?
Esiteks peame mõistma kahte põhimõistet:
1 . Hajutatud fiiberoptiline andur
Erinevalt traditsioonilistest punktanduritest (mis mõõdavad ainult kindlates kohtades) kasutab hajutatud fiiberoptiline andur kogu optilist kiudu nii andurielemendi kui ka edastuskandjana. See võimaldab füüsikaliste suuruste (nt temperatuuri, akustiliste lainete, deformatsiooni) pidevat,{1}}reaalajas mõõtmist kiu igas punktis. See tähendab, et ühe optilise kiu paigaldamine võib luua pideva mõõtmisjoone, mis ulatub mitme kilomeetri või isegi kümnete kilomeetrite ulatuses.
2 . DTS süsteem
Lühend sõnast Distributed Temperature Sensing System, see töötab Ramani hajumise efekti alusel. Kui laserimpulsid levivad läbi optilise kiu, interakteeruvad nad kiu molekulidega, et tekitada Ramani hajutatud valgust. Stokesi valguse ja anti-Stokesi valguse intensiivsuse suhtel on täpne lineaarne seos temperatuuriga kiu vastavas asendis. Mõõtes laserkiirguse ja signaali vastuvõtmise ajavahet, saab süsteem täpselt arvutada temperatuurisündmuste asukoha.
Lihtsamalt öeldes kasutab DTS-süsteem spetsiaalset optilist kiudu, et mõõta ja positsioneerida reaalajas kogu kaevu pidev temperatuuriprofiil kaevu peast kuni põhjaauguni.
DTS-i põhirakendused logimisel
Raievaldkonnas kasutatakse DTS-tehnoloogiat peamiselt tootmise logimiseks ja sissepritse jälgimiseks, pakkudes enneolematut andmetuge nafta- ja gaasireservuaaride dünaamiliseks haldamiseks.
1.Vedeliku tootmise profiili tõlgendamine
See on DTS-i üks klassikalisemaid ja olulisemaid rakendusi. Traditsiooniline tootmislogimine nõuab keeruliste mitme-parameetriga tööriistastringide käitamist, millega kaasnevad suured tegevuskulud ja riskid ning mis pakub ainult hetktõmmise mõõtmisi. Seevastu DTS-i saab püsivalt installida, et edastada pidevaid reaalajas andmeid.
Tööpõhimõte:Kui õli- ja gaasivedelikud voolavad reservuaarist puurauku, toimuvad Joule{0}}Thomsoni efekti tõttu temperatuurimuutused. Gaasi paisumine neelab soojust, mis viib temperatuuri languseni sissevoolupunktis ja moodustab madala -temperatuuri anomaalia; vedelhõõrdumine tekitab soojust, mis tavaliselt põhjustab sissevoolupunktis kerge temperatuuri tõusu.
Rakendusmeetod:Analüüsides puuraugu temperatuuriprofiili ebanormaalseid punkte (temperatuuri mutatsioonipunkte), saavad insenerid täpselt tuvastada peamised tootmisintervallid ja iga intervalli panuse suhte. Temperatuurimuutuste pidev jälgimine kaevu puhastamise-ajal pärast sulgemist-ja tootmise käivitamist võimaldab vedeliku sissevoolupunktide selgemalt tuvastada.
2. Vee/auru sissepritseprofiili jälgimine
Sekundaarse õli taaskasutamise (nt vee sissepritse) ja raske õli termilise taaskasutamise (nt auru sissepritse) puhul on süstitud vedelike migratsioonitee mõistmine ülioluline.
Vee sissepritsekaevu jälgimine:Süstitud vee temperatuur erineb tavaliselt kihistu omast. DTS suudab selgelt tuvastada, millised intervallid neelavad rohkem süstitud vett, hinnates seeläbi vee sissepritse efektiivsust, vältides sõrmede tõmbamist ja vee kanaliseerimist ning parandades pühkimise efektiivsust.
Auru sissepritsekaevu jälgimine (eriti raske õli taastamisel):See on DTS-i tapjarakendus. Auru temperatuur on palju kõrgem kui moodustumise temperatuur. DTS suudab reaalajas-kaardistada aurukambri arengut ja aurufrondi edenemise asendit, näidates otse, milliseid intervalle tõhusalt soojendatakse. See on oluline auru sissepritse parameetrite (rõhk, temperatuur, kuivus, voolukiirus) optimeerimiseks.
3.Wellbore'i terviklikkuse diagnostika
Rõngakujulise korpuse lekkediagnoos: kui tsoonidevaheline isolatsioon- ebaõnnestub, toimub vedeliku kanalisatsioon väljaspool korpust. Selline kanaldamine põhjustab temperatuurianomaaliaid, mida DTS suudab tuvastada ja määrata.
Tsemendiliidete kvaliteedi hindamine:Halva tsemendiseotusega aladel on muutunud soojusjuhtivusnäitajad, mis võivad kajastuda temperatuurikõveras ja olla hinnangu andmise abialuseks.
Torujuhtme lekke tuvastamine:DTS suudab jälgida lekkeid puuraukude seadmetes, nagu maa-alused kaitseklapid ja tihendid.
4.Murdumise jälgimine ja mõju hindamine
DTS mängib olulist rolli ka ebatavaliste nafta- ja gaasivarude (kildagaas, tiheõli) horisontaalsete puuraukude mitmeastmelise purustamise{0}}üles.
Tööpõhimõte:Purustamise ajal süstitava purustamisvedeliku temperatuur erineb moodustumise temperatuurist.
Rakendusmeetod:Jälgides iga klastri temperatuuri taastumist purustamise ajal ja pärast seda, saavad insenerid kindlaks teha, millised perforatsiooniklastrid purustamisvedelikku tegelikult neelavad, ning hinnata purustamise ühtlust ja tõhusust. Kui hajutatud akustilist sensorit (DAS) kasutatakse purunemise jälgimisel sagedamini murdumise alguse ja levimise tuvastamiseks, siis DTS pakub täiendavaid temperatuuriandmeid purunemismõjude igakülgseks hindamiseks. Näiteks on Zhiteng Micro välja töötatud süsteem DTS+DAS osalenud enam kui 90 fiiberoptilise logimisprojektis ja 26 pikaajalises{5}}seireprojektis pärast aastatepikkust tehnoloogilist uurimis- ja arendustegevust, kohapealset juurutamist ja kaugteenuseid.
DTS-tehnoloogia peamised eelised
Täielikult jaotatud mõõtmine:Tagab pideva, tervikliku puuraugu temperatuuriprofiili ilma pimedate mõõtmisteta.
Reaalajas-ja järjepidevus:Võimaldab ööpäevaringset katkematut jälgimist, et jäädvustada mööduvaid temperatuurisündmusi ja pikaajalisi muutusi{2}}.
Püsiv paigaldus:Optilisi kiude käitatakse tavaliselt lõpetamisstringidega, pakkudes pikaajalist-kasu ühekordsest-investeeringust ja välistades vajaduse sagedaste ja kulukate tootmislogimise toimingute järele.
Vastupidavus karmile keskkonnale:Optilised kiud on valmistatud kvartsist, millel on kõrge vastupidavus kõrgele temperatuurile, kõrgele rõhule ja korrosioonile, mis sobivad keeruliste puuraukude jaoks.
Puuduvad elektroonilised komponendid:Puuraugu osa koosneb passiivsetest komponentidest, tagades kõrge töökindluse ja pika kasutusea.
Siseturvaline ja plahvatuskindel{0}}Oma olemuselt ohutu, mistõttu sobib see ideaalselt tule- ja plahvatusohtlike nafta- ja gaasikaevude keskkondadesse.
Väljakutsed ja piirangud
Tõlgenduse ebaselgus:Temperatuurimuutusi võivad põhjustada mitmed tegurid (nt vedeliku sissevool, kanaldamine, geotermilise gradiendi kõikumine). Vaja on kõikehõlmavat tõlgendamist, mis ühendab geoloogilisi, inseneri- ja muid tootmisandmeid (nt voolukiirus, rõhk), mis seab tõlkidele kõrged nõudmised.
Kompromiss{0}}ruumilise eraldusvõime ja temperatuuri mõõtmise täpsuse vahel:Ruumilise eraldusvõime (tavaliselt umbes 1 meeter) ja absoluutse temperatuuri mõõtmise täpsuse vahel on-kompromiss, mistõttu on raske väga õhukesi tootmisintervalle täpselt eristada.
Sõltuvus temperatuuride erinevusest:DTS-i efektiivsus sõltub piisavast temperatuuride erinevusest sissevoolava/sissepritsevedeliku ja moodustumise tausttemperatuuri vahel. Tõlgendamine muutub keeruliseks, kui temperatuuride erinevus on minimaalne.
Kõrge alginvesteeringu maksumus:Esialgne investeering fiiberoptilistesse komplekteerimissüsteemidesse on suhteliselt suur, mis nõuab põhjalikku majandusliku kasu hindamist.
Järeldus
Hajutatud fiiberoptilised DTS-süsteemid on traditsioonilise tootmisraie maastiku täielikult muutnud. Nad on muutnud puuraugu mitmest diskreetsetest mõõtmispunktidest läbipaistvaks mõõtmisjooneks, pakkudes inseneridele enneolematut visuaalset arusaama puurkaevu vedeliku dünaamikast.
Lubades pikaajalise -reaalajas-ja pideva temperatuuri jälgimise, mängib DTS asendamatut rolli vedeliku tootmisprofiili analüüsis, sissepritseprofiili optimeerimises, kaevu terviklikkuse tagamises ja purunemisefekti hindamises. See on üks võtmetehnoloogiaid reservuaaride intelligentse ja rafineeritud haldamise ning ülima õlitagastusteguri parandamise jaoks. Fiiberoptilise tehnoloogia ja andmeanalüüsi algoritmide pideva arenguga on selle rakendusväljavaated veelgi laiemad.
Lisateabe saamiseks võtke meiega ühendust aadressilmarketing@qdzitn.com!