UporabaDTS sistemina področju sečnje je paradigma uspešne integracije tehnologije zaznavanja optičnih vlaken v naftno in plinsko industrijo, ki je močno napredovala pri dinamičnem spremljanju rezervoarjev nafte in plina ter izboljšanju učinkovitosti razvoja in upravljanja.
Kaj je distribuirani sistem DTS iz optičnih vlaken?
Najprej moramo razumeti dva temeljna koncepta:
1 . Porazdeljeno zaznavanje optičnih vlaken
Za razliko od tradicionalnih točkovnih senzorjev (ki merijo samo na določenih lokacijah) porazdeljeno zaznavanje z optičnimi vlakni uporablja celotno optično vlakno kot zaznavni element in prenosni medij. Omogoča neprekinjeno-merjenje fizikalnih količin (npr. temperature, zvočnih valov, napetosti) v realnem času na vsaki točki vzdolž vlakna. To pomeni, da lahko s polaganjem enega samega optičnega vlakna ustvarimo neprekinjeno merilno linijo, ki obsega več kilometrov ali celo deset kilometrov.
2 . Sistem DTS
Okrajšava za Distributed Temperature Sensing System, deluje na podlagi učinka Ramanovega sipanja. Ko se laserski impulzi širijo skozi optično vlakno, medsebojno delujejo z molekulami vlaken, da ustvarijo ramansko razpršeno svetlobo. Razmerje intenzivnosti Stokesove svetlobe proti -Stokesovi svetlobi je natančno linearno razmerje s temperaturo na ustreznem položaju vlakna. Z merjenjem časovne razlike med lasersko emisijo in sprejemom signala lahko sistem natančno izračuna lokacijo temperaturnih dogodkov.
Preprosto povedano, sistem DTS uporablja posebno optično vlakno za izvajanje-meritev v realnem času in določanje položaja neprekinjenega temperaturnega profila celotne vrtine, od glave vrtine do dna vrtine.
Osnovne aplikacije DTS pri beleženju
Na področju karotaže se tehnologija DTS večinoma uporablja za karotažo proizvodnje in spremljanje vbrizgavanja, kar zagotavlja podatkovno podporo brez primere za dinamično upravljanje naftnih in plinskih rezervoarjev.
1.Interpretacija profila proizvodnje tekočine
To je ena najbolj klasičnih in pomembnih aplikacij DTS. Tradicionalno beleženje proizvodnje zahteva izvajanje zapletenih nizov orodij z več-parametri, kar povzroči visoke operativne stroške in tveganja ter zagotavlja le meritve posnetkov. Nasprotno pa je DTS mogoče trajno namestiti za zagotavljanje neprekinjenih podatkov-v realnem času.
Načelo delovanja:Ko naftni in plinski fluidi tečejo iz rezervoarja v vrtino, pride do temperaturnih sprememb zaradi Joule-Thomsonovega učinka. Širjenje plina absorbira toploto, kar vodi do padca temperature na vstopni točki in tvori nizko-temperaturno anomalijo; tekoče trenje ustvarja toploto, ki običajno povzroči rahel dvig temperature na točki dotoka.
Način uporabe:Z analizo nenormalnih točk (točk temperaturne mutacije) v temperaturnem profilu vrtine lahko inženirji natančno identificirajo glavne proizvodne intervale in razmerje prispevka vsakega intervala. Nenehno spremljanje temperaturnih sprememb med čiščenjem-vrtine po zaustavitvi-in zagonu proizvodnje omogoča jasnejšo identifikacijo točk dotoka tekočine.
2. Nadzor profila vbrizgavanja vode/pare
Pri sekundarnem pridobivanju nafte (npr. vbrizgavanje vode) in termičnem pridobivanju težke nafte (npr. vbrizgavanje pare) je razumevanje migracijske poti vbrizganih tekočin ključnega pomena.
Nadzor vrtin za vbrizgavanje vode:Vbrizgana voda ima običajno drugačno temperaturo od formacije. DTS lahko jasno ugotovi, kateri intervali absorbirajo več vbrizgane vode, s čimer oceni učinkovitost vbrizgavanja vode, se izogne prstnemu premikanju in kanaliziranju vode ter izboljša učinkovitost pometanja.
Nadzor vodnjakov za vbrizgavanje pare (zlasti pri pridobivanju težke nafte):To je ubijalska aplikacija DTS. Temperatura pare je veliko višja od temperature nastajanja. DTS lahko-v realnem času preslika razvoj parne komore in napredujoč položaj sprednje strani pare ter neposredno pokaže, kateri intervali se učinkovito segrevajo. To je bistveno za optimizacijo parametrov vbrizgavanja pare (tlak, temperatura, suhost, pretok).
3.Diagnostika integritete vrtine
Diagnoza puščanja obročastega ohišja: Če med-zonska izolacija ne uspe, pride do kanaliziranja tekočine zunaj ohišja. Takšno kanaliziranje povzroča temperaturne anomalije, ki jih lahko zazna in locira DTS.
Ocena kakovosti cementne vezi:Območja s slabo cementno vezjo imajo spremenjene lastnosti toplotne prevodnosti, kar se lahko odraža na temperaturni krivulji in služi kot pomožna osnova za presojo.
Odkrivanje puščanja cevovoda:DTS lahko spremlja puščanje v opremi v vrtini, kot so podpovršinski varnostni ventili in pakerji.
4.Spremljanje lomljenja in ocena učinka
DTS ima tudi ključno vlogo pri več-stopenjskem lomljenju vodoravnih vrtin za nekonvencionalne vire nafte in plina (plin iz skrilavca, nafta iz nizkotemperaturnih nizov).
Načelo delovanja:Temperatura tekočine za lomljenje, vbrizgane med lomljenjem, se razlikuje od temperature formacije.
Način uporabe:S spremljanjem povrnitve temperature vsakega grozda med in po operacijah lomljenja lahko inženirji ugotovijo, kateri grozdi perforacij dejansko absorbirajo tekočino za lomljenje, ter ocenijo enotnost in učinkovitost lomljenja. Medtem ko se porazdeljeno akustično zaznavanje (DAS) pogosteje uporablja pri spremljanju lomljenja za prepoznavanje začetka in širjenja lomljenja, DTS zagotavlja dopolnilne podatke o temperaturi za celovito oceno učinkov lomljenja. Na primer, sistem »DTS+DAS«, ki ga je razvil Zhiteng Micro, je do danes sodeloval pri več kot 90 projektih beleženja optičnih vlaken in 26 dolgoročnih-projektih spremljanja, po letih tehnoloških raziskav in razvoja, izvajanja na terenu in oddaljenih storitev.
Ključne prednosti tehnologije DTS
Popolnoma porazdeljena meritev:Zagotavlja neprekinjen, popoln temperaturni profil vrtine brez merilnih slepih točk.
Realni-čas in kontinuiteta:Omogoča 24/7 neprekinjeno spremljanje za zajemanje prehodnih temperaturnih dogodkov in dolgoročnih-trendov sprememb.
Stalna namestitev:Optična vlakna se običajno napajajo z zaključnimi nizi, kar ponuja dolgoročne-ugodnosti enkratne-naložbe in odpravlja potrebo po pogostih, dragih operacijah proizvodne evidence.
Odpornost na težka okolja:Optična vlakna so izdelana iz kremena, z visoko odpornostjo na visoke temperature, visok pritisk in korozijo, primerna za kompleksne pogoje v vrtini.
Brez elektronskih komponent:Vdolbinski del je sestavljen iz pasivnih komponent, ki zagotavljajo visoko zanesljivost in dolgo življenjsko dobo.
Samovarno in{0}}odporno na eksplozijo:Sam po sebi varen, zaradi česar je idealen za vnetljiva in eksplozivna okolja naftnih in plinskih vrtin.
Izzivi in omejitve
Dvoumnost v interpretaciji:Temperaturne spremembe lahko povzroči več dejavnikov (npr. dotok tekočine, kanaliziranje, variacija geotermalnega gradienta). Potrebna je celovita interpretacija, ki združuje geološke, inženirske in druge proizvodne podatke (npr. pretok, tlak), kar postavlja visoke zahteve za tolmače.
Kompromis-med prostorsko ločljivostjo in natančnostjo merjenja temperature:Obstaja-kompromis med prostorsko ločljivostjo (običajno okoli 1 meter) in absolutno natančnostjo merjenja temperature, zaradi česar je težko natančno razlikovati izredno tanke proizvodne intervale.
Odvisnost od temperaturne razlike:Učinkovitost DTS je odvisna od zadostne temperaturne razlike med dotočno/vbrizgano tekočino in temperaturo ozadja formacije. Razlaga postane zahtevna, ko je temperaturna razlika minimalna.
Visoki začetni stroški naložbe:Začetna naložba v sisteme za dokončanje optičnih vlaken je razmeroma visoka, zato je potrebna celovita ocena ekonomskih koristi.
Zaključek
Porazdeljeni sistemi DTS z optičnimi vlakni so popolnoma spremenili pokrajino tradicionalne proizvodne sečnje. Vrtino so spremenili iz niza ločenih merilnih točk v pregledno merilno linijo, kar inženirjem zagotavlja vizualno razumevanje dinamike tekočin v vrtini brez primere.
Z omogočanjem dolgoročnega-realnega-časovnega in neprekinjenega spremljanja temperature ima DTS nenadomestljivo vlogo pri analizi profila proizvodnje tekočine, optimizaciji profila vbrizgavanja, zagotavljanju celovitosti vrtine in oceni učinka lomljenja. Je ena od ključnih tehnologij za uresničitev inteligentnega in rafiniranega upravljanja rezervoarjev in izboljšanje končnega faktorja pridobivanja nafte. Z nenehnim napredkom tehnologije optičnih vlaken in algoritmov za analizo podatkov bodo možnosti njegove uporabe še širše.
Za več informacij nas kontaktirajte namarketing@qdzitn.com!