Автор Тема: Объемное содержание газа в буровом растворе  (Прочитано 8613 раз)

Оффлайн Eugene

  • Старенький
  • **
  • Сообщений: 35
  • Карма: +12/-3
В продолжение дискуссии, хочу опубликовать мой ответ, годичной уже давности, на просьбу коллег помочь с ответом на запрос заказчика  об измерении объемного содержания газа в буровой растворе.  Извините - текст длинный.
Комментарии приветствуются!

---------------
Для начала необходимо уточнить какой тип измерений объемного содержания газа в растворе требуется.
Если речь идет о периодических точечных замерах проб бурового раствора (согласно РД и ГОСТ Р 53375), то здесь применяется классический компрессионный способ измерения или ТВД. Ничего нового с 60-х годов прошлого века не придумали. Станция ГТИ XXXXXX (как и любая другая) может быть оборудована этими приборами.

Если речь идет о непрерывном (на потоке) измерении объемного содержания газа в буровом растворе, то здесь картина совсем другая. Несмотря на то, что некоторые производители ГТИ  утверждают что они имеют такие приборы и методики, проблема на самом деле не решена и по всей видимости не может быть решена корректно.
Проиллюстрирую на примере. Что такое объемное содержание газа в жидкости – это отношение Vгаза и Vжидк.  (газовый фактор выраженный в процентах). Для наших условий примем что жидкость (буровой раствор) несжимаемая, а газ – сжимаемый бесконечно. То есть объем газа в 1 м3 раствора зависит от следующих условий: давление, температура, свойства газа, реологические свойства раствора, химические свойства раствора (в основном соленость) + скорость дегазации (на которую влияет механическое воздействие - турбулентность потока).   При подъеме разгазированного раствора от забоя на дневную поверность и прохождении его через систему очистки, такие параметры как давление, температура  и механическое воздействие значительно меняются. А значит, объем газа (не количество!!!) в 1м3 раствора является переменной величиной, нелинейно меняющейся во времени. И меняется эта величина очень существенно! Обещанная иллюстрация  - это процесс открывания бутылки с газировкой и наливания ее в стакан. В какой из моментов этого процесса объемное содержание газа в жидкости нужно считать тем что нам нужно?  - не очень ясно.
Предположим, что мы определили этот момент и установили прибор таким образом, что все параметры влияющие на объем газа в этом месте остаются неизменными. Тогда возникает вопрос, какие значения объемного содержания газа считать критическими, при каких показаниях пробора нужно останавливать бурение и начинать промывку и т.д. ?

Кажется ответ на этот вопрос дает п.2.7.7.11 Правил ТБ в нефтяной и газовой промышленности:  «Если объемное содержание газа в буровом растворе превышает фоновое на 5%, то должны приниматься меры по его дегазации, выявлению причин насыщения раствора газом (работа пласта, поступление газа с выбуренной породой, вспенивание и т.д.) и их устранению».

На самом деле такая формулировка правил приводит к большим потерям времени (затраты на промывку которую делать не надо) и к возникновению  аварийных ситуаций (когда наличие газа в растворе игнорируется) в процессе бурения. Проблема не в содержании газа в растворе, как таковом, а в том, что это приводит к падению удельного веса раствора и как следствие к снижению противодавления на пласт.  Например, при номинальном удельном весе 1.1г\см3 и фоновых значениях газа 1%об., эффективная плотность раствора равна 1.09 г\см3, а при увеличении содержания газа на 5%об (всего 6%об) 1.03 г\см3, что существенно. А при номинальном удельном весе 1.5г\см3 и фоновых значения газа 1%об, эффективная плотность раствора равна 1.485 г\см3, а при увеличении содержания газа на 5% (всего 6%) 1.41 г\см3 (что катастрофично)!
Однако и эти выводы будут неверны, так как (см. выше) объемное газосодержание (и соответственно эффективная плотность раствора) зависит от глубины. При 5% на поверности, на забое это может быть как 0.001% так и 1%  – это зависит от глубины, плотности раствора и других свойств, как описано выше. Нужно строить зависимость плотности раствора от глубины (которая будет нелинейной) и считать (интегрировать) противодавление на пласт.
 
То есть, даже при абсолютно точном измерении объемного содержания газа в растворе (что само по себе технологически очень сложная задача), мы не можем утверждать что скважина проводится в безопасных или опасных условиях.

В таких условиях разумно напрямую измерять плотность бурового раствора выходящего из скважины и закачиваемого в скважину, как требутся другими пунктами правил:

2.7.3.7. Не допускается отклонение плотности бурового раствора (освобожденного от газа), находящегося в циркуляции, более чем на 0,02 г/см3 от установленной проектом величины (кроме случаев ликвидации газонефтеводопроявлений).
2.7.3.3. Проектные решения по выбору плотности бурового раствора должны предусматривать создание столбом раствора гидростатического давления на забой скважины и вскрытие продуктивного горизонта, превышающего проектные пластовые давления на величину не менее:
- 10% для скважин глубиной до 1200 м (интервалов от 0 до 1200 м);
- 5% для интервалов от 1200 м до проектной глубины.

Исходя из вышеизложенных соображения компания XXXXXXX не предоставляет услуги непрерывного измерения объемного содержания газа в буровом растворе, а предоставляет услугу высокоточного непрерывного измерения плотности бурового раствора на входе и на выходе из скважины с использованием плотномера кориолисового типа.

Видится так же разумным опираться на показания датчика давления в КНБК (телеметрия), динамику изменений газопоказаний и на гидравлические расчеты (ГТИ).


Не для клиента. Можно попробовать выйти на объемное содержание через total gas (по методике описанной в QGM). Но слишком много погрешностей, так что результат будет не лучше, чем то что используется сейчас. – вырос газ – отмываемся, упал – дальше бурим.  Можно предложить совсем приблизительную методику. Берем прибор компрессионного типа или ТВД и строим зависимость Total Gas по газ-детектору от объемного содержания замеренного на пробах.  В таком случае надо иметь дегазатор постоянного объема, так как QGM зависит от уровня раствора в желобе и погоды. Придется конечно перекалибровывать зависимости при изменении свойств раствора. В общем-то – если ребятам нужны шашечки, а не ехать, то это можно обеспечить. Будет псевдонаучная методика прикрывающая все тот же принцип народной медицины – «вырос газ – отмываемся, упал – дальше бурим». 

 В общем – достали они этим объемным газом изрядно. Один м...... написал что-то в правилах, другой в ГОСТе и теперь всем мозги сушат этой байдой.

Оффлайн Зубаир

  • В каждом из нас спит гений. И с каждым днем - все крепче.
  • Местный
  • ***
  • Сообщений: 54
  • Карма: +18/-7
В продолжение дискуссии, хочу опубликовать мой ответ, годичной уже давности, на просьбу коллег помочь с ответом на запрос заказчика  об измерении объемного содержания газа в буровой растворе.  Извините - текст длинный.
Комментарии приветствуются!

---------------

С 2013 года в России действуют другие Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности».
Вы ссылаетесь на пункты  старых правил, хотя это не искажает смыслового содержания текста.
Помоги БРАТУ своему в беде, прав он, или не прав.

Оффлайн hashis

  • Старенький
  • **
  • Сообщений: 18
  • Карма: +1/-3
Уважаемые, подскажите пожалуйста как можно это предоставлять на буровой? Заказчик захотел объемное содержание газа в бур растворе ссылаясь на "ГОСТ Р 53375-2016 Скважины нефтяные и газовые. Геолого-технологические исследования. Общие требования". Согласно которому:
пункт 8.2.1 В состав станции ГТИ должен включаться канал, измеряющий объемное содержание свободного газа в буровом растворе, выходящем из скважины (время запаздывания допускается не более 60 с).
И пункт 8.3.1 Система газового каротажа по буровому раствору должна обеспечивать определение с периодом не более 60 с объемного содержания газа в буровом растворе.
Заказчик хочет видеть именно объем газа в растворе.


Оффлайн 127486

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 593
  • Карма: +38/-9
Нужно датчик поставить соответствующий и заказчик отстанет.

Оффлайн Михаил

  • Местный
  • ***
  • Сообщений: 73
  • Карма: +19/-5
Нужно датчик поставить соответствующий и заказчик отстанет.

Грамотный ответ.
Умный однако, наверно, газеты куришь...

Оффлайн 127486

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 593
  • Карма: +38/-9
Ответ вполне емкий.
Если уровень твоего ДНК не позволяет найти такой датчик на рынке, то это твои проблемы.
Вот ты по сути написал что заказчик просит у тебя показания веса, а ты не в курсе что есть датчик который обеспечивает данный параметр.

Оффлайн REA

  • Розов Евгений Анатольевич
  • Глобальный модератор
  • *****
  • Сообщений: 1394
  • Карма: +91/-64
    • GeoSensor
Ответ вполне емкий.
Если уровень твоего ДНК не позволяет найти такой датчик на рынке, то это твои проблемы.
Вот ты по сути написал что заказчик просит у тебя показания веса, а ты не в курсе что есть датчик который обеспечивает данный параметр.


Проблема в том, что работающих датчиков на рынке не так уж и много, если они вообще есть.
Вместо намеков на ДНК (кстати что такое "уровень ДНК"?) уважаемый коллега мог бы предоставить ссылки на имеющиеся на рынке или у него датчики подобного типа.

Оффлайн 127486

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 593
  • Карма: +38/-9
Приветствую Евгений.
Нахожусь в командировке, потому ссылок и фоток не будет.
По моему опыту лучше всех показал себя СЖУ-1, производство Иннотех.
Установка осуществляется путем вреза в желоб. Важно снять показания до контакта с атмосферой.
Если кому интересно, пишите в личку, дам прямой контакт менеджера.


Оффлайн REA

  • Розов Евгений Анатольевич
  • Глобальный модератор
  • *****
  • Сообщений: 1394
  • Карма: +91/-64
    • GeoSensor
Попробовал погуглить датчик и не нашел.
Нашелся инннотех, но они делают расходомеры http://inno-tech.ru/catalog/razrabotki/
И нашелся СЖУ-1, но это не датчик объемного газосодержания
http://www.smart-pribor.ru/urovnemetriya/yrovnemeri/ultrazvykovie/szhu-1-signalizator-zhidkosti-ultrazvukovoj-volnovodnyj-odnotochechnyj/

Оффлайн 127486

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 593
  • Карма: +38/-9
Извиняюсь.
Название не правильно написал  УМДГ-180, скорость потока и свободный газ.

А УМД 180  это просто расходомер.


« Последнее редактирование: 27 Январь 2020, 18:52:17 от 127486 »

Оффлайн REA

  • Розов Евгений Анатольевич
  • Глобальный модератор
  • *****
  • Сообщений: 1394
  • Карма: +91/-64
    • GeoSensor
Спасибо, но гугл ничего не знает про такие датчики видимо...

Оффлайн MACTEP

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 402
  • Карма: +33/-13

А УМД 180  это просто расходомер.


А УДГ-180 это просто установка для аргонодуговой сварки.

 >:(

Оффлайн 127486

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 593
  • Карма: +38/-9
Re: Объемное содержание газа в буровом растворе
« Ответ #27 : 10 Февраль 2020, 11:56:29 »
Датчик забило шламом и оторвало поперечину.

 



Покер онлайн