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掘削泥水の重量と粘度のモニタリングによる坑井性能の最適化

掘削泥水の密度と粘度は、掘削性能、ボーリングホールの安定性、そして操業安全性に直接影響を与える重要なパラメータです。密度、つまり泥水の重量は、流体の流入と地層の破砕を防ぐための静水圧制御において主要な変数です。粘度は、掘削孔の清掃に不可欠であり、掘削屑を効率的に地表まで排出します。


コンテンツの表

  1. イントロダクション
  2. 共通の課題
  3. Rheonics インライン粘度・密度センサー
  4. センサーデータ統合
  5. 掘削泥水モニタリングのための推奨設置
  6. 注文 Rheonics センサー

イントロダクション

石油・ガス産業における井戸掘削プロセスの成功には、掘削流体または掘削泥の特性モニタリングが鍵となります。掘削中、掘削流体または掘削泥は潤滑剤として作用し、ドリルを冷却することで作業応力を軽減します。掘削停止時には、掘削泥が井戸壁に適切な圧力をかけることで、掘削屑が井戸穴に再び入り込むのを防ぎます。

掘削プロセスは数ヶ月に及ぶこともあり、掘削泥水は、安定した流体が坑井に供給され、循環するために綿密に監視する必要があります。掘削流体の密度や粘度などのパラメータを監視することで、泥水と掘削プロセスの安全性と効率性を管理する効果的な手段となります。掘削性能は、掘削流体の変化を認識し、データの傾向を分析し、変化の原因にリアルタイムで対応することで最適化されます。

Rheonics インライン粘度および密度センサーは、設置が簡単で、堅牢であり、流体のオンライン監視と制御を可能にする読み取り値の再現性を備えているため、石油およびガス業界で優れています。

の詳細はこちら 泥の重量の関連性.

図 1: 掘削泥水の密度と粘度のモニタリング。

共通の課題

掘削液や泥の密度や粘度などの特性は、設計仕様の範囲内でなければなりません。

密度は泥の重量を決定する鍵であり、井戸の壁にかかる圧力に関係します。

粘度はプロセス中に変化します。掘削時には、動きを促進する流体挙動の泥が必要ですが、掘削が停止する場合は、切粉が穴に再び詰まるのを避けるために、より固体の挙動が必要です。

従来の機器を使用した粘度と密度の測定は時間がかかり、労力と時間がかかり、不正確になりがちです。

Rheonics インライン粘度・密度センサー

Rheonics 単一のインラインで測定された泥の密度、粘度、温度のデータを連続的かつ正確にリアルタイムで提供します。 Rheonics SRDセンサー。あるいは、 Rheonics SRV センサーは粘度と温度を測定できます。

Rheonics SR型センサー(SRV および SRD)は、掘削流体の過酷な条件にも適合します。当社のセンサープローブは、一般的にこの用途に適合するステンレス鋼316Lを使用しています。ただし、流体適合性に関する特定の要件には、ハステロイC22もご用意しております。

図2: Rheonics インライン粘度計 SRV および密度および粘度計 SRD、3/4 インチ NPT バリアント。

繰り返し可能で正確な測定には何が必要ですか?

  • センサープローブの感知素子を液体に完全に浸します
  • センシングエレメントに堆積物が付着してセンシングエレメントを塞がないようにしてください。プローブを清潔に保ってください。
  • アプリケーションに必要な温度と圧力定格に適合したプローブを注文してください。標準定格は125°C(250°F)および15 bar(200 psi)で、掘削泥水の限界をカバーします。

センサーデータ統合

Rheonics センサーエレクトロニクスは、プローブによって測定されたデータを処理し、Modbus TCP、Modbus RTU、Profinetなどの複数の通信プロトコルを介して統合を可能にする強力なユニットです。 HART、Ethernet/IP など。

ワイヤレス統合は通常、Modbus通信に基づく外部アダプターを介して可能です。 Rheonics 統合を支援するサポート チーム。

図3: Rheonics 電子機器の配線と統合プロトコルのオプション。

掘削泥水モニタリングの推奨設備

Rheonics センサーは掘削泥水タンク/容器または吸引ラインに設置することをお勧めします。設置オプションの詳細については、こちらをご覧ください。 こちらをクリックしてください。

掘削泥タンクまたは容器への設置

このような設置の場合、センサーは TMA-34N タンクマウントアダプター または テレチューブライン; どちらも、プローブの洗浄、チェック、または別の容器への再設置の際にオペレーターがプローブを浸漬したり引き込んだりする操作を簡素化するため、ここでは理想的です。

TMA-34Nはプローブの保護ケージとして機能し、3/4インチNPTネジを通して、任意の長さのチューブを上部から固定ポイントに接続できます。TMA-34Nを使用する場合は、プローブの電気接続部への液体の侵入を防ぐため、適切なシーリングが不可欠です。組み立て手順については、当社の TMA-34Nの記事.

タンクマウントアダプター TMA-34Nの取り付け
図4: Rheonics TMA-34N タンクマウントアダプターの回路図
タンク マウント アダプター TMA-34N と SRD のレンダリング
図5: Rheonics TMA-34N タンクマウントアダプター(SRDセンサープローブ付き)

 

図6: Rheonics 掘削泥水タンクにおけるTMA-34Nタンクマウントアダプターの取り付け例。

一方、テレチューブ プローブ バリアントは、図 7 に示すように、延長チューブで延長でき、保護ケージ (TMA-TT) や取り付けキット (MKT) に適応できる小型プローブをベースにしたモジュール式の多用途設計になっています。

オープンマッドタンクへのSRD設置 SlurrySense
図7. テレチューブプローブバリアントを使用したオープンマッドタンクへのSRDの設置

吸引ラインへの設置

Rheonics 泥水のリアルタイム測定のために、吸引ラインにセンサーを設置することもできます。推奨設置方法は、センサーをエルボ内に設置し、感知素子を流れ方向と逆向きにすることです(図8を参照)。

泥吸引ラインへの設置
図8. 泥水吸引ラインへの設置

注文 Rheonics センサー

SRV

広範囲インラインプロセス粘度計

  • 広い粘度範囲–プロセス全体を監視します
  • ニュートン流体と非ニュートン流体、単相および多相流体の繰り返し測定
  • 密閉されたすべてステンレス製の316L接液部
  • 液温測定機能を内蔵
  • 既存のプロセスラインに簡単にインストールできるコンパクトなフォームファクター
  • 簡単に洗浄ができ、メンテナンスや再構成が不要
3/4” NPT ネジ付き密度計 SRD
SRD

広範囲のインラインプロセス密度および粘度計

  • プロセス密度、粘度、温度測定用の単一機器
  • ニュートン流体および非ニュートン流体、単相および多相流体の繰り返し測定
  • SUS316L構造
  • 液温測定機能を内蔵
  • 既存のパイプに簡単に設置できるコンパクトなフォームファクター
  • 簡単に洗浄ができ、メンテナンスや再構成が不要

参考情報

[1]: Rheonics。 "泥重量モニタリング https://rheonics.com/solutions-item/mud-weight-monitoring/

[2]: Rheonics。 "TMA-34N – タンクへの密度・粘度センサーの設置 https://support.rheonics.com/en/support/solutions/articles/81000385151-tma-34n-installing-density-viscosity-sensor-in-tank-with-rheonics-tank-mount-adapter

[3] 石油技術者協会 「マッドロギングとは何ですか?」  https://www.linkedin.com/posts/petroleum-engineers-association_mudlogging-oilandgas-geology-activity-7306930818092871680-ZrGw/?utm_source=share&utm_medium=member_desktop&rcm=ACoAACwfGTgBD2cb6w0sKMhmfbkSLRFPZ2anx8s

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