SovellusDTS-järjestelmätpuunkorjuualalla on paradigma valokuitutunnistinteknologian onnistuneesta integroinnista öljy- ja kaasuteollisuuteen, mikä on edennyt suuresti öljy- ja kaasuvarantojen dynaamista seurantaa sekä kehittämisen ja hallinnan tehokkuutta.
Mikä on hajautettu kuituoptinen DTS-järjestelmä?
Ensinnäkin meidän on ymmärrettävä kaksi ydinkäsitettä:
1 . Hajautettu kuituoptinen anturi
Toisin kuin perinteiset pisteanturit (jotka mittaavat vain tietyissä paikoissa), hajautettu kuituoptinen tunnistus käyttää koko optista kuitua sekä tunnistuselementtinä että lähetysvälineenä. Se mahdollistaa fyysisten määrien (esim. lämpötilan, akustisten aaltojen, venymän) jatkuvan, reaaliaikaisen mittauksen kuitujen jokaisessa pisteessä. Tämä tarkoittaa, että yhden valokuidun asentaminen voi muodostaa jatkuvan useiden kilometrien tai jopa kymmenien kilometrien mittaisen mittausviivan.
2 . DTS-järjestelmä
Lyhenne sanoista Distributed Temperature Sensing System, se toimii Raman-sironnavaikutuksen perusteella. Kun laserpulssit etenevät optisen kuidun läpi, ne ovat vuorovaikutuksessa kuitumolekyylien kanssa tuottaen Raman-sirontavaloa. Stokes-valon intensiteettisuhteella anti-Stokes-valoon on tarkka lineaarinen suhde kuidun vastaavan kohdan lämpötilaan. Mittaamalla lasersäteilyn ja signaalin vastaanoton välisen aikaeron järjestelmä voi laskea tarkasti lämpötilatapahtumien sijainnin.
Yksinkertaisesti sanottuna DTS-järjestelmä käyttää erityistä optista kuitua reaaliaikaiseen-mittaukseen ja koko kaivon jatkuvan lämpötilaprofiilin paikantamiseen kaivon päästä pohjareikään.
DTS:n ydinsovellukset kirjaamisessa
Hakkuualalla DTS-teknologiaa käytetään pääasiassa tuotannon kirjaamiseen ja ruiskutusseurantaan, mikä tarjoaa ennennäkemättömän datatuen öljy- ja kaasuvarantojen dynaamiseen hallintaan.
1.Nesteen tuotantoprofiilin tulkinta
Tämä on yksi DTS:n klassisimmista ja tärkeimmistä sovelluksista. Perinteinen tuotantoloki vaatii monimutkaisten moni-parametristen työkalujonojen suorittamisen, mikä aiheuttaa korkeat toimintakustannukset ja riskit ja tarjoaa vain tilannekuvamittauksia. Sitä vastoin DTS voidaan asentaa pysyvästi toimittamaan jatkuvaa, reaaliaikaista-tietoa.
Toimintaperiaate:Kun öljy- ja kaasunesteet virtaavat säiliöstä porausreikään, lämpötilamuutoksia tapahtuu Joule{0}}Thomson-ilmiön vuoksi. Kaasun laajeneminen imee lämpöä, mikä johtaa lämpötilan laskuun tulokohdassa ja muodostaa matalan lämpötilan poikkeaman; nestekitka tuottaa lämpöä, mikä yleensä aiheuttaa lievää lämpötilan nousua tulokohdassa.
Käyttötapa:Analysoimalla poikkeavia pisteitä (lämpötilamutaatiopisteitä) porausreiän lämpötilaprofiilissa, insinöörit voivat tunnistaa tarkasti tärkeimmät tuotantovälit ja kunkin intervallin vaikutussuhteen. Jatkuva lämpötilamuutosten seuranta kaivon puhdistuksen-aikana sulkemisen-ja tuotannon käynnistämisen jälkeen mahdollistaa nesteen tulopisteiden selkeämmän tunnistamisen.
2. Veden/höyryn ruiskutusprofiilin valvonta
Toissijaisessa öljyn talteenotossa (esim. veden ruiskutus) ja raskaan öljyn lämpötalteenotossa (esim. höyryn ruiskutus) ruiskutettujen nesteiden kulkeutumisreitin ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää.
Veden ruiskutuskaivon valvonta:Ruiskutetulla vedellä on tyypillisesti eri lämpötila kuin muodostumassa. DTS voi selvästi tunnistaa, mitkä välit imevät enemmän ruiskutettua vettä, arvioiden näin veden ruiskutustehokkuutta, välttäen sormitusta ja veden kanavoimista ja parantaen pyyhkäisytehokkuutta.
Höyryn ruiskutuskaivon valvonta (erityisesti raskaan öljyn talteenotossa):Tämä on DTS:n tappava sovellus. Höyryn lämpötila on paljon korkeampi kuin muodostumislämpötila. DTS voi reaaliajassa-kartoittaa höyrykammion kehitystä ja höyryrintaman etenemisasentoa, mikä osoittaa suoraan, mitkä aikavälit lämmitetään tehokkaasti. Tämä on välttämätöntä höyryn ruiskutusparametrien (paine, lämpötila, kuivuus, virtausnopeus) optimoimiseksi.
3.Wellboren eheysdiagnoosi
Rengasmaisen kotelon vuotodiagnoosi: Jos vyöhykkeiden välinen eristys- epäonnistuu, nesteen kanavoitumista tapahtuu kotelon ulkopuolella. Tällainen kanavointi aiheuttaa lämpötilan poikkeavuuksia, jotka DTS pystyy havaitsemaan ja paikantamaan.
Sementtisidoksen laadun arviointi:Alueilla, joissa sementtisidos on huono, lämmönjohtavuusominaisuudet ovat muuttuneet, mikä saattaa heijastua lämpötilakäyrään ja toimia apuperustana arvioille.
Putkilinjan vuodon tunnistus:DTS voi tarkkailla vuotoja porausreikien laitteissa, kuten maanalaisten varoventtiileiden ja pakkareiden.
4.Murtuman seuranta ja vaikutusten arviointi
DTS:llä on myös tärkeä rooli vaakasuuntaisten kaivojen monivaiheisessa murtamisessa epätavanomaisten öljy- ja kaasuvarojen (liuskekaasu, tiivisöljy) varten.
Toimintaperiaate:Murtamisen aikana ruiskutetun murtonesteen lämpötila eroaa muodostumislämpötilasta.
Käyttötapa:Tarkkailemalla kunkin klusterin lämpötilan palautumista murtumisoperaatioiden aikana ja sen jälkeen, insinöörit voivat määrittää, mitkä rei'itysklusterit todella imevät murtonesteen ja arvioida murtumisen tasaisuuden ja tehokkuuden. Vaikka Distributed Acoustic Sensing (DAS) -tekniikkaa käytetään yleisemmin murtumisen seurannassa murtuman alkamisen ja etenemisen tunnistamiseksi, DTS tarjoaa täydentäviä lämpötilatietoja murtumisvaikutusten kattavaa arviointia varten. Esimerkiksi Zhiteng Micron kehittämä "DTS+DAS" -järjestelmä on osallistunut tähän mennessä yli 90 valokuitulogiikkaprojektiin ja 26 pitkäkestoiseen{5}}seurantaprojektiin vuosien teknologisen T&K:n, kenttäkäyttöön ja etäpalveluiden jälkeen.
DTS-tekniikan tärkeimmät edut
Täysin hajautettu mittaus:Tarjoaa jatkuvan, täydellisen porausreiän lämpötilaprofiilin ilman mittaavia kuolleita kulmia.
Reaaliaika-ja jatkuvuus:Mahdollistaa 24/7 keskeytymättömän seurannan tilapäisten lämpötilatapahtumien ja pitkän aikavälin muutostrendien tallentamiseksi.
Pysyvä asennus:Optisia kuituja ajetaan tyypillisesti viimeistelyjonojen kanssa, mikä tarjoaa pitkän-edun kertaluonteisena-investoinnilla ja eliminoi toistuvien ja kalliiden tuotannon kirjaustoimintojen tarpeen.
Kovan ympäristön kestävyys:Optiset kuidut on valmistettu kvartsista, jotka kestävät korkeaa lämpötilaa, korkeaa painetta ja korroosiota ja sopivat monimutkaisiin porausolosuhteisiin.
Ei elektronisia komponentteja:Poistoreikäosa koostuu passiivikomponenteista, mikä takaa korkean luotettavuuden ja pitkän käyttöiän.
Luonnostaan vaaraton ja räjähdyssuojattu{0}}:Luonnostaan turvallinen, joten se on ihanteellinen syttyviin ja räjähdysherkkiin öljy- ja kaasulähteisiin.
Haasteet ja rajoitukset
Epäselvyyttä tulkinnassa:Lämpötilan muutokset voivat johtua useista tekijöistä (esim. nesteen sisäänvirtaus, kanavointi, geotermisen gradientin vaihtelu). Tarvitaan kattava tulkinta, jossa yhdistyvät geologiset, tekniset ja muut tuotantotiedot (esim. virtausnopeus, paine), mikä asettaa tulkeille korkeat vaatimukset.
Tilaustarkkuuden ja lämpötilan mittaustarkkuuden{0}}vaihto:Tilallisen resoluution (yleensä noin 1 metri) ja absoluuttisen lämpötilan mittaustarkkuuden välillä on-kompromissi, mikä vaikeuttaa erittäin ohuiden tuotantovälien tarkkaa erottamista.
Riippuvuus lämpötilaerosta:DTS:n tehokkuus riippuu riittävästä lämpötilaerosta sisäänvirtaavan/suihkutetun nesteen ja muodostumisen taustalämpötilan välillä. Tulkinta on haastavaa, kun lämpötilaero on minimaalinen.
Korkeat alkuinvestointikustannukset:Alkuinvestointi kuituoptisiin täydennysjärjestelmiin on suhteellisen suuri, mikä edellyttää kattavaa taloudellisen hyödyn arviointia.
Johtopäätös
Hajautetut kuituoptiset DTS-järjestelmät ovat muuttaneet perinteisten tuotantohakkuiden maisemaa täysin. He ovat muuttaneet porausreiän sarjasta erillisiä mittauspisteitä läpinäkyväksi mittauslinjaksi, mikä tarjoaa insinööreille ennennäkemättömän visuaalisen ymmärryksen porausreiän nesteen dynamiikasta.
Mahdollistaa pitkän-reaaliaikaisen-lämpötilan jatkuvan seurannan DTS:llä on korvaamaton rooli nesteen tuotantoprofiilin analysoinnissa, ruiskutusprofiilin optimoinnissa, kaivon eheyden varmistamisessa ja murtumisvaikutusten arvioinnissa. Se on yksi avainteknologioista älykkään ja hienostuneen säiliöhallinnan toteuttamisessa ja lopullisen öljyn talteenottokertoimen parantamisessa. Kuituoptisen teknologian ja data-analyysialgoritmien jatkuvan kehittymisen myötä sen sovellusmahdollisuudet ovat entistä laajemmat.
Lisätietoja saat ottamalla meihin yhteyttä osoitteessamarketing@qdzitn.com!