انتقل إلى المحتوى
مراقبة وزن ولزوجة طين الحفر لتحسين أداء البئر

تُعدّ كثافة طين الحفر ولزوجته من المعايير الحاسمة التي تؤثر بشكل مباشر على أداء الحفر، واستقرار البئر، والسلامة التشغيلية. فالكثافة، أو وزن الطين، هي المتغير الأساسي للتحكم في الضغط الهيدروستاتيكي لمنع تدفق السوائل وتصدع التكوين. أما اللزوجة فهي ضرورية لتنظيف البئر، مما يضمن نقل نواتج الحفر إلى السطح بكفاءة.


جدول المحتويات

  1. المقدمة
  2. التحديات المشتركة
  3. Rheonics مستشعرات اللزوجة والكثافة المدمجة
  4. تكامل بيانات المستشعرات
  5. تركيب موصى به لمراقبة طين الحفر
  6. الطلب Rheonics أجهزة الاستشعار

المقدمة

لافتة طين الحفر

يُعدّ رصد خصائص سوائل الحفر أو الطين أمرًا بالغ الأهمية لنجاح عملية حفر الآبار في صناعة النفط والغاز. أثناء الحفر، يُخفف السائل أو الطين من إجهادات التشغيل، حيث يعمل كمادة تشحيم ويُبرّد المثقاب. وعند توقف الحفر، يمنع الطين تراكم نواتج الحفر في البئر من خلال تطبيق الضغط اللازم على جدران البئر.

قد تستغرق عملية الحفر شهورًا، ويتطلب الأمر مراقبة دقيقة لسائل الحفر لضمان تدفق سائل ثابت إلى البئر وإعادة تدويره. توفر مراقبة معايير مثل كثافة ولزوجة سائل الحفر وسائل فعالة للتحكم في سلامة وكفاءة عملية الحفر. ويُحسّن أداء الحفر من خلال القدرة على رصد التغيرات في سائل الحفر، وتحليل اتجاهات البيانات، والتعامل مع أسباب هذه التغيرات في الوقت الفعلي.

Rheonics تتفوق أجهزة استشعار اللزوجة والكثافة المدمجة في صناعة النفط والغاز نظرًا لسهولة تركيبها ومتانتها وقابلية تكرار القراءات التي تتيح المراقبة والتحكم في السوائل عبر الإنترنت.

معرفة المزيد عن أهمية وزن الطين.

الشكل 1: مراقبة كثافة ولزوجة طين الحفر.

التحديات المشتركة

يجب أن تكون خصائص مثل كثافة ولزوجة سائل الحفر أو الطين ضمن المواصفات المصممة.

تُعد الكثافة عاملاً أساسياً في تحديد وزن الطين، وهي مرتبطة بالضغط المطبق على جدران البئر.

تختلف اللزوجة أثناء العملية، فعند الحفر تريد طينًا سائلًا لتسهيل الحركة، بينما عند توقف الحفر، تحتاج إلى سلوك أكثر صلابة لتجنب إعادة ملء الحفرة بالقطع.

إن قياس اللزوجة والكثافة باستخدام الأجهزة التقليدية عملية بطيئة، وتتطلب عمالة كثيفة، وتستغرق وقتاً طويلاً، وعرضة للأخطاء.

Rheonics مستشعرات اللزوجة والكثافة المدمجة

Rheonics يُمكّن من الحصول على بيانات دقيقة ومستمرة في الوقت الفعلي لكثافة الطين ولزوجته ودرجة حرارته، والتي يتم قياسها بواسطة خط واحد. Rheonics مستشعر SRD. أو بدلاً من ذلك، Rheonics يستطيع مستشعر SRV قياس اللزوجة ودرجة الحرارة.

Rheonics مستشعرات من النوع SR (SRV و SRDتتوافق هذه المجسات مع الظروف القاسية لسوائل الحفر. وهي مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، وهو مناسب عمومًا لهذا التطبيق. كما يتوفر أيضًا سبيكة هاستيلوي C22 لتلبية متطلبات محددة تتعلق بتوافق السوائل.

الرقم 2: Rheonics مقياس اللزوجة المدمج SRV ومقياس الكثافة واللزوجة SRD، مع متغيرات 3/4 بوصة NPT.

ما هي المتطلبات اللازمة للحصول على قراءات دقيقة وقابلة للتكرار؟

  • اغمر عنصر الاستشعار الخاص بمسبار المستشعر بالكامل في السائل.
  • تجنب تراكم الرواسب على عنصر الاستشعار التي قد تعيق عمله – حافظ على نظافة المجس
  • تأكد من طلب المسبار بدرجة الحرارة والضغط المناسبتين للتطبيق. تتراوح درجات الحرارة والضغط القياسية بين 125 درجة مئوية (250 درجة فهرنهايت) و15 بار (200 رطل لكل بوصة مربعة)، وهو ما يغطي عمومًا حدود الاستخدام في طين الحفر.

تكامل بيانات المستشعرات

Rheonics تُعدّ الإلكترونيات الحسية وحدات قوية تعالج البيانات التي يقيسها المسبار وتسمح بدمجها من خلال بروتوكولات اتصال متعددة مثل Modbus TCP وModbus RTU وProfinet. HART، إيثرنت/بروتوكول الإنترنت، إلخ.

عادةً ما يكون التكامل اللاسلكي ممكناً من خلال محولات خارجية تعتمد على بروتوكول Modbus. تواصل معنا Rheonics فريق الدعم للمساعدة في عملية التكامل.

الرقم 3: Rheonics خيارات توصيل وتكامل الأسلاك الإلكترونية.

التركيبات الموصى بها لمراقبة طين الحفر

Rheonics يُنصح بتركيب أجهزة الاستشعار إما في خزان/وعاء طين الحفر أو في خط السحب. للمزيد من المعلومات حول خيارات التركيب، يُرجى الاطلاع على الرابط. هنا.

التركيب في خزان أو وعاء طين الحفر

بالنسبة لهذا النوع من التركيب، يمكن تركيب المستشعر باستخدام محول تثبيت الخزان TMA-34N أو ال خط التليتوبكلاهما مثالي هنا لأنهما يبسطان عملية غمر وسحب المسبار بواسطة المشغل لتنظيف المسبار أو فحصه أو إعادة تركيبه في أوعية مختلفة.

يعمل TMA-34N كقفص حماية للمسبار، ويتيح توصيل أنبوب بطول مخصص عبر سن لولبي NPT مقاس 3/4 بوصة، بحيث يمكن تثبيته من الأعلى في نقطة ثابتة. عند استخدام TMA-34N، يُعدّ الإحكام الجيد أساسيًا لمنع تسرب السوائل إلى التوصيل الكهربائي للمسبار. اتبع خطوات التجميع الموضحة في دليلنا. مقال TMA-34N.

تركيب محول تثبيت الخزان TMA-34N
الرقم 4: Rheonics مخطط محول تثبيت الخزان TMA-34N
تصميم توضيحي لمحول تثبيت الخزان TMA-34N مع SRD
الرقم 5: Rheonics محول تثبيت الخزان TMA-34N مع مسبار استشعار SRD

 

الرقم 6: Rheonics مثال على تركيب محول تثبيت الخزان TMA-34N في خزان طين الحفر.

من ناحية أخرى، يتميز نوع مسبار Teletube بتصميم معياري ومتعدد الاستخدامات، يعتمد على مسبار صغير، قابل للتمديد باستخدام أنابيب التمديد وقابل للتكيف مع القفص الواقي (TMA-TT) ومجموعات التركيب (MKT) كما هو موضح في الشكل 7.

تركيب جهاز SRD في خزان طيني مفتوح باستخدام SlurrySense
الشكل 7. تركيب جهاز SRD في خزان طين مفتوح باستخدام نوع مسبار Teletube

التركيب في خط السحب

Rheonics يمكن أيضاً تركيب أجهزة استشعار في خط السحب لأخذ قياسات الطين في الوقت الفعلي. يُنصح بوضع جهاز الاستشعار في وصلة زاوية مع توجيه عنصر الاستشعار عكس اتجاه التدفق، كما هو موضح في الشكل 8.

تركيب في خط سحب الطين
الشكل 8. التركيب في خط سحب الطين

الطلب Rheonics أجهزة الاستشعار

SRV

مقياس لزوجة واسع النطاق مدمج في عملية التصنيع

  • نطاق لزوجة واسع – مراقبة العملية بأكملها
  • قياسات قابلة للتكرار في كل من السوائل النيوتونية وغير النيوتونية، والسوائل أحادية الطور ومتعددة الأطوار.
  • جميع الأجزاء الملامسة للسائل مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L ومحكمة الإغلاق.
  • قياس درجة حرارة السائل المدمج
  • تصميم صغير الحجم لسهولة التركيب في خطوط الإنتاج الحالية
  • سهل التنظيف، لا يحتاج إلى صيانة أو إعادة تهيئة
مقياس الكثافة SRD بخيط NPT مقاس 3/4 بوصة
SRD

مقياس كثافة ولزوجة واسع النطاق مدمج في خط الإنتاج

  • جهاز واحد لقياس كثافة العمليات ولزوجتها ودرجة حرارتها
  • قياسات قابلة للتكرار في كل من السوائل النيوتونية وغير النيوتونية، والسوائل أحادية الطور ومتعددة الأطوار.
  • هيكل معدني بالكامل (فولاذ مقاوم للصدأ 316L)
  • قياس درجة حرارة السائل المدمج
  • تصميم صغير الحجم لسهولة التركيب في الأنابيب الموجودة
  • سهل التنظيف، لا يحتاج إلى صيانة أو إعادة تهيئة

مراجع حسابات

[1]: Rheonics. "مراقبة وزن الطين" https://rheonics.com/solutions-item/mud-weight-monitoring/

[2]: Rheonics. "TMA-34N - تركيب مستشعر الكثافة واللزوجة في الخزان https://support.rheonics.com/en/support/solutions/articles/81000385151-tma-34n-installing-density-viscosity-sensor-in-tank-with-rheonics-tank-mount-adapter

[3]: جمعية مهندسي البترول. "ما هو تسجيل بيانات الطين؟"  https://www.linkedin.com/posts/petroleum-engineers-association_mudlogging-oilandgas-geology-activity-7306930818092871680-ZrGw/?utm_source=share&utm_medium=member_desktop&rcm=ACoAACwfGTgBD2cb6w0sKMhmfbkSLRFPZ2anx8s

البحث