Bij putten die tegelijkertijd olie, water en gas produceren, is het identificeren van hoeveel van elke vloeistof uit elk geperforeerd interval binnenkomt een van de meest veeleisende taken bij het toezicht op reservoirs. De dichtheidsverschillen tussen de drie fasen zijn klein, stromingspatronen veranderen langs de boorput en elke sensor in de string reageert met zijn eigen bias. Conventionele productieregistratietools moeten daarom verschillende onafhankelijke metingen en gedisciplineerde veldprocedures combineren om profielen te leveren die nauwkeurig genoeg zijn voor interventiebeslissingen.
Waarom conventionele productieregistratietools voor een uitdaging in meerdere fasen staan
Omdat olie, water en gas zich met verschillende snelheden in dezelfde pijp verplaatsen, registreert een spinner een mengselsnelheid die slechts losjes gerelateerd is aan de volumetrische snelheid van een enkele fase. In afwijkende en horizontale putten scheidt de zwaartekracht de vloeistoffen in gelaagde lagen, terwijl in verticale secties bellen-, slakken- en ringvormige regimes elkaar afwisselen naarmate de productiesnelheid verandert. Zelfs een kleine waterfractie is commercieel van belang: het druk-gradiëntverschil tussen olie en water is slechts ongeveer 0,09 psi, maar toch is de waterreductie de drijvende kracht achter de meeste workover-economie. De mondiale markt voor putregistratiediensten, die in 2025 naar schatting bijna 21 miljard dollar zal bedragen en ongeveer 6 procent per jaar zal groeien, richt meer budget op dit soort meerfasige diagnoses naarmate de volwassen velden ouder worden.
Spinner-flowmeterontwerp en drempelgedrag
Een conventionele spinner-flowmeter maakt gebruik van een klein ventilatorblad dat wordt geroteerd door vloeistofbeweging in het boorgat; de rotatie van het mes wordt omgezet in elektrische pulsen die worden geteld en naar het gat worden verzonden. De respons is lineair met de vloeistofsnelheid, maar de lijn loopt niet door de oorsprong: lagerwrijving en vloeistofviscositeit creëren een drempel waaronder geen rotatie plaatsvindt, doorgaans 5 tot 8 ft/min in vloeistof en hoger in gas met een lage -dichtheid. Beneden die drempel moet het debiet worden gereconstrueerd uit andere metingen. Gereedschapsontwerpers snijden de offset met juweel- of kogellagers met een laag wrijvingskoppel en beschermen de rotor tegen vuil. De spinnereenheid kan een volle-doorlaat hebben waarbij het blad de pijp bijna omspant, doorlopend voor het profileren van buizen, of inline voor beperkte doorgangen.
Typische inline spinner-flowmeters werken tot 175 graden Celsius en 100 MPa (ongeveer 15.000 psi) met een behuizing met een buitendiameter van 43 mm die compatibel is met standaard logstrings.
Een kogel{0}}gelagerde rotor levert ongeveer 10 pulsen per omwenteling, met een schijnbare drempel van ongeveer 1,5 tot 2,5 m/min (5 tot 8 ft/min).
Vloeistofdichtheid en waterophoudmeting
Omdat spinnergegevens alleen olie niet van water kunnen scheiden, voegt de string een vloeistofdichtheidsapparaat en een waterophoudsensor toe. Gamma-stralingsdensitometers meten de verzwakking door de geproduceerde stroom om de vloeistofdichtheid te bepalen, terwijl gradiomanometers de dichtheid afleiden uit de drukgradiënt over een vaste afstand. Het vasthouden van water wordt meestal waargenomen met behulp van de capaciteitsmethode: de diëlektrische constante van water is bijna 80, tegen grofweg 2 tot 6 voor olie en gas, dus een kleine waterfractie veroorzaakt een grote capaciteitsverandering. De beperking is dat zodra water het mengsel domineert, de respons verzadigt en kleine oliefracties moeilijk op te lossen worden. Daarom combineert de interpretatie altijd gegevens over holdup, dichtheid en druk-gradiënt in plaats van te vertrouwen op een enkele curve.
Het configureren van de productieregistratietoolreeks voor complexe putten
De string is modulair samengesteld, zodat de meetsuite bij de put past: een behuizingskraagzoeker voor dieptecorrelatie, druk- en temperatuurmeters, een of twee spinnerdebietmeters, een vloeistofdichtheidssub en een waterophoudsensor. In horizontale of sterk afwijkende gaten gebruiken operators een continue spinner als back-up voor de versie met volledige boring, omdat vuil dat zich langs de lage kant afzet een grote onbeschermde rotor kan beschadigen. De string wordt verzonden via een enkele-draadlijn met real-uitlezing, of in geheugenmodus waarbij oppervlaktetoegang beperkt is. Standaard-omhulde-gatenstrings van dit type zijn geschikt voor ruwweg 175 graden Celsius en 100 MPa en bestrijken het grootste deel van de productieputten wereldwijd.
Veldkalibratie en gegevensinterpretatie
De veldprocedure is net zo belangrijk als de hardware. De spinnerdrempel wordt ter plaatse bepaald door passages met verschillende kabelsnelheden uit te voeren: het uitzetten van de bladrotatie tegen de lijnsnelheid levert een rechte lijn op waarvan het snijpunt de drempel is en waarvan de helling de snelheid van het mengsel weerspiegelt. Stationaire metingen op elke diepte, herhaald tijdens inschakeling-, scheiden de dynamische stroomrespons van de sensordrift. De uiteindelijke interpretatie integreert het holdup-profiel, het dichtheidslogboek en de gekalibreerde spinnerstations in een compleet stroomprofiel, waarbij de olie-, water- en gasbijdrage van elke zone voor afsluiting, stimulatie of herperforatieplanning wordt geïdentificeerd.
Betrouwbare meerfasige stroomprofielen zijn opgebouwd uit een gedisciplineerd sensorontwerp, grondige kalibratie en zorgvuldige interpretatie, en conventionele productieregistratietools blijven de werkpaardtechnologie voor deze taak. De VPLT-serie van China Vigor levert modulaire logstrings die zijn ontworpen voor veeleisende productie- en injectieputten, ondersteund door volledige stringintegratie en buitendienstondersteuning.
Neem voor meer informatie contact op met China Vigor op info@vigorpetroleum.com of bel +0086 29 81161513.
