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Densidad Viscosidad para estudios PVT

Introducción

El análisis PVT se realiza para relacionar la producción de superficie con la extracción subterránea de un yacimiento de petróleo y para simular lo que ocurre en el yacimiento durante la producción. Los datos PVT tienen aplicaciones de gran alcance en la ingeniería de yacimientos, desde la estimación de reservas hasta la planificación de instalaciones de superficie y la comercialización del crudo.

Los desarrollos recientes en tecnologías mejoradas de petróleo han aumentado la demanda de extracción de depósitos de hidrocarburos no tradicionales a nivel mundial. El estudio preciso de PVT es fundamental para garantizar el desarrollo de un campo rentable: maximizar la producción al menor costo.

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Aplicación

Para satisfacer la creciente demanda de energía a nivel mundial, las compañías petroleras tienen que explorar los yacimientos en condiciones de presión y temperatura extremadamente altas. Después del descubrimiento de un yacimiento, la necesidad de comprender la cantidad de petróleo recuperable, el potencial económico del yacimiento y las tasas a las que se puede producir este recurso es vital tanto para un desarrollo de campo de esquisto de bajo costo como para un multimillonario campo offshore en dólares.

En los estudios PVT, los datos de densidad y viscosidad de alta calidad son cruciales para determinar modelos EOS (ecuación de estado) precisos, propiedades termodinámicas y ecuaciones de transporte. Los modelos integrados que utilizan mediciones reales de campo (GOR de fondo de pozo, viscosidad, densidad) y laboratorio (PVT: factores de volumen de formación, relación gas-petróleo de solución, viscosidad, densidad) se utilizan para predecir las propiedades de flujo de petróleo crudo y las tasas de producción, determinar las evaluaciones de los yacimientos y determinar el tipo y los tamaños de la bomba para operaciones en tierra. Los datos de viscosidad y densidad son un factor importante en la calidad y comerciabilidad del petróleo, gas y condensados ​​producidos.

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Planteamiento del problema

Los nuevos reservorios son cada vez más profundos con condiciones de muy alta presión (> 25000 psi) y alta temperatura (> 400 ° F). Es muy costoso adquirir fluidos de muestra de pozos ultra profundos, por lo que es importante que las mediciones de densidad y viscosidad se realicen con un volumen mínimo del fluido del yacimiento. En general, para los estudios PVT, se deben realizar mediciones de densidad y viscosidad:

  • En condiciones HTHP (alta temperatura, alta presión) para reducir la incertidumbre del yacimiento
  • Con un volumen mínimo de líquido de reserva.
Mapa global de campos HPHT

Desafíos del proceso

En el análisis PVT, los operadores usan un instrumento fuera de línea o en línea para medir la densidad y otro instrumento para medir la viscosidad (principalmente fuera de línea). Existen problemas importantes al usar dos instrumentos separados para medir la densidad y la viscosidad:

  • La mayoría de los instrumentos tradicionales utilizados para medir la densidad y la viscosidad necesitan muestras de fluido separadas para el análisis, que se extraen de los cilindros de muestra de fluido del fondo del pozo, utilizando grandes cantidades de una muestra de fluido extremadamente valiosa que no se puede reutilizar en PVT
  • Las mismas condiciones de temperatura y presión son más difíciles de lograr en dos instrumentos separados que conducen a errores de medición
  • Difícil ubicar medidores de densidad voluminosos grandes y voluminosos dentro de hornos PVT debido a limitaciones de espacio y montaje
  • Operación manual y necesita mucho tiempo para la medición
  • Necesita un trabajo de integración significativo en hardware y software para sincronizar los datos de medición y garantizar el cumplimiento

Propuesta de reonics

El DVM de Rheonics es un instrumento único que combina un medidor de densidad HTHP y un viscosímetro que ofrece mediciones simultáneas de densidad, viscosidad y temperatura en las condiciones más duras.

Principio de operación

El DVM de rheonics mide la viscosidad y la densidad por medio de un resonador de diapasón de torsión con puntas aplanadas, que se sumerge en el fluido bajo prueba. Cuanto más viscoso sea el fluido, mayor será la amortiguación mecánica del resonador, y cuanto más denso sea el fluido, menor será su frecuencia de resonancia. A partir de la frecuencia de amortiguación y resonancia, la densidad y la viscosidad se pueden calcular mediante los algoritmos patentados de reonics. Gracias al diseño de resonador torsional acoplado de reonics (número de patente de EE. UU. 9518906), el transductor está perfectamente equilibrado, mientras mantiene un excelente aislamiento mecánico del montaje del sensor. La amortiguación y la frecuencia de resonancia se miden mediante la electrónica de detección y evaluación reónica (patente de EE. UU. Número 8291750). Basada en la probada tecnología de circuito cerrado de fase cerrada de rheonics, la unidad electrónica ofrece lecturas estables, repetibles y de alta precisión en todo el rango de temperaturas y propiedades de fluidos especificadas.

 

Para conocer en detalle la tecnología de los resonadores torsionales balanceados de la retónica, consulte el whitepaper.

 

Robusto construido y tecnología de sensor superior

Los sensores DVM de Rheonics usan resonadores balanceados patentados para garantizar mediciones consistentes y reproducibles sin importar cómo se monte el DVM. DVM utiliza resonadores ultraestables, construidos con décadas de experiencia en materiales, dinámica vibracional y modelado de interacción fluido-resonador que se suman a los sensores más robustos, repetibles y mejor caracterizados de la industria.

Instrumento único, doble función

El DVM de Rheonics es un producto único que reemplaza dos alternativas y ofrece un mejor rendimiento mientras opera en condiciones reales de depósito. Elimina la dificultad de colocar dos instrumentos diferentes junto con la celda PVT en un horno o baño.

Mediciones precisas, rápidas y confiables

Los DVM de Rheonics son resonadores ultraestables. Sofisticado, patentado 3rd La electrónica de generación impulsa estos sensores y evalúa su respuesta. La excelente electrónica, combinada con modelos computacionales integrales, hacen de las unidades de evaluación una de las más rápidas y precisas de la industria. ¡DVM ofrece mediciones de densidad y viscosidad en tiempo real en menos de 2 segundos!

Más ancho operacional capacidad

Las amplias capacidades de instrumentos de Rheonics permiten a los usuarios realizar mediciones en condiciones de yacimientos desafiantes. Cuenta con el rango operativo más amplio del mercado:

  • Rango de presión hasta 30,000 psi
  • Rango de temperatura de -40 a 200 ° C
  • Rango de viscosidad: 0.02 a 300 cP
  • Rango de densidad: 0 a 3 g / cc

Requisito mínimo de tamaño de muestra

Se usa fluido de depósito mínimo para las pruebas en el DVM ya que no se requiere una línea separada o un sistema de muestreo. Para operar de manera segura y rentable, DVM requiere solo 0.7ml de muestra para medir la viscosidad y la densidad en todo el rango P, T, ahorrando tiempo y dinero.

Operación sin problemas y conveniente

DVM elimina la necesidad de instrumentos separados para medir la densidad y la viscosidad que requieren volúmenes de muestra apreciablemente más grandes, numerosas reconfiguraciones y sistemas de transferencia de fluidos engorrosos. Puede rastrear continuamente el cambio de viscosidad y densidad de la muestra de aceite vivo en todo el proceso y no requiere ningún cambio de hardware o reconfiguración. El software de Rheonics es potente, intuitivo y conveniente de usar. Al no usar mercurio, temporizador o pistones múltiples, DVM es fácil para las operaciones y el medio ambiente.

Propuesta de valor de Rheonics: lo mejor de la industria

Las presiones y temperaturas muy altas, los golpes y las vibraciones, la disponibilidad limitada de energía y las severas limitaciones de espacio en las plataformas de perforación requieren enfoques novedosos para los instrumentos de medición. Esto sirve como la carta para la serie de sensores DVM-PVT de Rheonics. La siguiente es una comparación de las tecnologías existentes de viscosímetros y densímetros con el DVM (resonador torsional balanceado) de Rheonics.

 Resonador torsional equilibrado
(DVM de Rheonics)
Pistón móvil electromagnéticoDensidad del tubo vibranteTubos Capilares
Rango de densidad0 - 3 g / ccNo se puede medir.0 - 3 g / ccNo se puede medir.
Precisión de la densidad0.001 g / cc -0.0001 g / cc -
Reproducibilidad(0.0001 g / cc y mejor demostrado)-(0.00001 g / cc para condiciones definidas)-
Rango de viscosidad0.2 a 300 cP0.02 a 10,000 cP (necesita 6 pistones)No se puede medir.
Debe calibrarse para compensar la viscosidad del fluido.
0.02 a 10,000 cP con múltiples capilares.
Precisión de viscosidad1% de real1% de la escala completa-Depende de la precisión del cronometrador.
Reproducibilidad0.5% de lectura0.8% de lectura-Depende de la precisión del cronometrador.
La calificación de presión
Influencia de la presión
0 a 30,000 psi (2000 bar)
Totalmente compensado, sin necesidad de calibración.
0 a 15,000 psi (1000 bar)
Significativo, calibrado por el usuario.
0 a 1400 psi (100 bar), especial a 6000 psi (400 bar)
Significativo, necesita ser compensado.
Hasta 15,000 psi
Clasificación de temperatura
Calibración de temperatura
-40 a 200 ° C
Sensor de temperatura integrado en flujo. Pequeña masa de sensor. Las condiciones isotérmicas permiten una excelente precisión.
Max. 190 ° C
Una gran masa de sensor necesita mucho tiempo para alcanzar las condiciones isotérmicas. Necesita 40 minutos o más para la medición.
Max. 150 ° C
Gran masa de sensor. Influencia significativa en la medición de la densidad. En condiciones de fábrica, cumple con las especificaciones. De lo contrario, mucho peor.
Max. 200 ° C
Tubos capilares en horno o baño. No es fácil de limpiar y llenar. Necesita mucho tiempo para alcanzar condiciones térmicas estables.
Condición de flujo
Requisito de instalación
Tamaño
Estático o fluido. Sin influencia del caudal.
Tamaño pequeño (1.5 "x 2" x 1.5 "). Fácil de integrar en PVT y configuraciones de prueba de inundación central.
Estático o fluido (con adaptador y válvulas). No es posible integrar en hornos PVT o core flood. Generalmente se usa de forma independiente.Estático o fluido.
Vulnerable al ruido de la bomba y a las vibraciones externas.
Fácil de integrar en horno PVT.
Estático.
No es posible integrar en horno PVT. Se utiliza como instrumento independiente.
Precio$$$ $ $$$ - $$$$ - $$
Costo de instalacion0 a bajo $Medio $$Medio $$Medio $$
MantenimientoNinguno requeridoNecesita una limpieza exhaustiva.Se necesita una calibración regular.Calibración y mantenimiento frecuentes.
Costo de por vida para el cliente$$$ $ $ $ $$ $ $ $ $ $$ $ $ $
Problemas de medición típicosLas viscosidades bajas por debajo de 0.2 cP se pueden medir pero no se calibran actualmente.Difícil de integrar en un circuito de flujo.
La presión introduce un alto error.
Necesita una calibración extensa.
Falta de medición de la viscosidad.
Necesita recalibración con fluido de referencia bajo presión de prueba con viscosidad similar a la del fluido de muestra.
Medidas manuales.
No fluye.
Sin medición de densidad.

Electrónica construida para satisfacer sus necesidades.

Disponible tanto en una carcasa del transmisor a prueba de explosión como en un montaje de riel DIN de factor de forma pequeño, la electrónica del sensor permite una fácil integración en las tuberías de proceso y dentro de los gabinetes de equipos de las máquinas.

 

Fácil de integrar

Múltiples métodos de comunicación analógica y digital implementados en la electrónica del sensor hacen que la conexión a PLC industriales y sistemas de control sea sencilla y sencilla.

 

Implementación

Instale directamente el sensor en su flujo de proceso para realizar mediciones de viscosidad y densidad en tiempo real. No se requiere línea de derivación: el sensor puede sumergirse en línea, el caudal y las vibraciones no afectan la estabilidad y precisión de la medición. Optimice los estudios PVT al proporcionar pruebas repetidas, consecutivas y consistentes en fluidos de perforación.

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Selección de instrumentos reónicos

Rheonics diseña, fabrica y comercializa sistemas innovadores de detección y monitoreo de fluidos. Los viscosímetros en línea de Rheonics, fabricados con precisión en Suiza, tienen la sensibilidad que exige la aplicación y la confiabilidad necesaria para sobrevivir en un entorno operativo hostil. Resultados estables, incluso en condiciones de flujo adversas. Sin efecto de caída de presión o caudal. Es igualmente adecuado para mediciones de control de calidad en el laboratorio. No es necesario cambiar ningún componente o parámetro para medir en todo el rango.

Producto (s) sugerido (s) para la aplicación

  • Medición simultánea de densidad y viscosidad
  • Mida en las condiciones del depósito: 30,000 psi y 400 ° F.
  • En el banco o en el campo
  • Medición precisa en las condiciones más duras
  • 5 minutos desde la caja hasta la operación en su circuito de flujo
  • Medida de temperatura de fluido incorporada
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