Разнообразные структурные композиты Exel Composites (DSC) разработали волоконно-оптические встроенные углеродные композитные стержни для инновационной системы вмешательства скважин норвежской компании Ziebel. Опыт DSC в области пултрузии из углеродного волокна позволяет прецизионно изготавливать стержни диаметром 15 мм с сердечником из волокон в качестве датчика, который собирает информацию в режиме реального времени, что невозможно при использовании обычных методов.
Усовершенствованный коэффициент восстановления
Основанная в 2006 году, Ziebel стремится стать фактором повышения нефтеотдачи благодаря инновационным технологиям и решениям. Для принятия обоснованных решений команде по бурению и окончанию нефти требуется подробная информация о потоке жидкости в скважине и вокруг нее во время добычи или инъекции. Эти данные обычно собираются с использованием инструментов ведения журнала, но этот подход является оперативно сложным и обеспечивает ограниченную информацию о времени и местоположении. Запатентованная технология Ziebel, основанная на системе с распределенным оптическим волокном (DFO) Z, не имеет большого количества ограничений, которые ограничивают эффективность традиционных каротажей, обеспечивая лучшее понимание поведения скважины и резервуара.
В основе Ziebel Ziebel лежит 6,2-киловольтный стержень из углеродного волокна диаметром 15 мм (Z-bar), изготовленный DSC, который надежно монтирует несколько кабелей в суровых скважинных условиях. Как правило, стержень разворачивается в производственную или нагнетательную скважину в течение 48 часов, где волоконно-оптический датчик измеряет температуру и акустическую вибрацию вдоль своей длины. Это позволяет использовать разнообразные приложения, включая распределение потока, визуализацию движения жидкости, контроль утечки и мониторинг рабочей жидкости для критического управления скважинами и резервуарами.
Эта композиционная сенсорная система имеет больше преимуществ. Углеродные стержни обеспечивают горизонтальные проходы, так как легкие жесткие композитные стержни могут «толкаться» с поверхности на горизонтальные участки, которые часто используются в современных скважинах, что невозможно при использовании обычных инструментов, работающих на кабелях, если не используются электрические тракторы. Кроме того, углеродные стержни небольшого диаметра могут проникать в скважины с ограниченными внутренними диаметрами и сложной геометрией, другие инструменты не проходят, имеют минимальные эффекты удушья на скважинах, и в отличие от металлов они являются инертными по отношению к наиболее вредным и коррозионным материалам. В забойной среде.
Мощный производственный процесс
В 2006 году Зибел связался с специалистом DCP по производству углеродных волокон в США, чтобы разработать и изготовить прочные композитные стержни для технологии волоконно-оптических вмешательств в нефтяном секторе. Для обеспечения необходимой комбинации прочности, жесткости и коррозионной стойкости, необходимых для этого применения, DSC выбрал простую прочную эпоксидную смолу и специальные углеродные волокна, отобранные с помощью обширных испытаний, чтобы максимизировать механические свойства. Эта смола представляет собой особенно сложное требование для процесса пултрузии, поскольку для достижения оптимальной производительности требуется очень медленное отверждение. Это означает, что для производства каждого стержня длиной 6,2 км линия пултрузии должна непрерывно работать без отказа в течение более 3 недель.
«Высокие затраты на производство углеродного волокна и волокна очень высоки», - объясняет Дэвид Льюис, директор по технологиям и развитию бизнеса в DSC. «В результате мы проделали большую работу и разработали чрезвычайно надежный и надежный пултрузионный процесс с превосходными технологическими процессами, чтобы гарантировать отсутствие сбоев».
Ziebel и DSC работали вместе, чтобы оптимизировать технологию намотки, чтобы обрабатывать и транспортировать длинные пултрузионные стержни. Это позволяет наматывать жесткие стержни из углеродного волокна на катушки достаточно малого диаметра для транспортировки с завода DSC в Эрлангере, штат Кентукки, в Европу и на Ближний Восток и в Соединенные Штаты. Процесс NDT используется для контроля качества стержня, поскольку продукт является непрерывным и не может быть отрезан и проверен.
будущее развитие
Ziebel стремится расширить свой портфель благодаря инновациям в своих текущих продуктах Z-Rod и других продуктах, которые используют новейшие возможности оптического распознавания и анализа данных.
«У нас много доверия и доверия к партнерам DSC, что позволит нам продолжать продвигать границы углеродных композитов в суровых скважинных условиях нефтяных и газовых скважин. Наш Z-Rod следующего поколения принесет нам рабочие температуры 350 градусов по Фаренгейту (177 градусов Цельсия), которые откроют дополнительные скважины для нашего сервиса », - сказал Нил Гарднер, вице-президент по технологиям в Ziebel.
Ziebel и DSC подписали эксклюзивное соглашение о разработке и производстве передовых волоконно-композитных стержней сенсора.
Финляндская группа Pultrusion Exel Composites приобрела DSC в мае 2018 года, отметив ее выход на американский рынок.
«Мы поздравляем Ziebel с успешным внедрением своей инновационной системы интервенций в области нефтяных скважин, и мы с нетерпением ожидаем совместной работы с ними для дальнейшего расширения своих приложений», - сказал Кари Локлола, старший вице-президент и президент DSC Exx Composites America. «Проект ясно демонстрирует возможности углеродного пултрузии, которые DSC приносит в Exel Group, а также наше всестороннее расширение, и мы ожидаем значительные возможности в нефтегазовой отрасли, а также на других крупных рынках, таких как ветер и аэрокосмическая промышленность».
