응용 프로그램DTS 시스템벌목 분야에서 광섬유 감지 기술을 석유 및 가스 산업에 성공적으로 통합하는 패러다임은 석유 및 가스 저장소의 동적 모니터링과 개발 및 관리 효율성의 향상을 크게 향상시켰습니다.
분산 광섬유 DTS 시스템이란 무엇입니까?
먼저, 우리는 두 가지 핵심 개념을 이해해야 합니다.
1 . 분산 광섬유 감지
특정 위치에서만 측정하는 기존 포인트 센서와 달리 분산 광섬유 감지는 전체 광섬유를 감지 요소와 전송 매체로 사용합니다. 이를 통해 섬유의 모든 지점에서 물리량(예: 온도, 음파, 변형률)을 연속적으로 실시간으로-측정할 수 있습니다. 이는 단일 광섬유를 배치하면 수 킬로미터 또는 수십 킬로미터에 걸친 연속 측정 라인을 만들 수 있음을 의미합니다.
2 . DTS 시스템
분산 온도 감지 시스템의 약자로, 라만 산란 효과를 기반으로 작동합니다. 레이저 펄스가 광섬유를 통해 전파되면 섬유 분자와 상호 작용하여 라만 산란광을 생성합니다. 스톡스 광과 반{2}}스토크스 광의 강도 비율은 섬유의 해당 위치의 온도와 정밀한 선형 관계를 갖습니다. 레이저 방출과 신호 수신 사이의 시간 차이를 측정함으로써 시스템은 온도 이벤트의 위치를 정확하게 계산할 수 있습니다.
간단히 말해서, DTS 시스템은 특수 광섬유를 사용하여 유정에서 바닥 구멍까지 전체 유정의 지속적인 온도 프로필을 실시간으로 측정하고 위치를 지정하는{0}} 것입니다.
로깅에서 DTS의 핵심 애플리케이션
벌목 분야에서 DTS 기술은 주로 생산 벌목 및 주입 모니터링에 사용되어 석유 및 가스 저장소의 동적 관리를 위한 전례 없는 데이터 지원을 제공합니다.
1.유체 생산 프로필 해석
이것은 DTS의 가장 고전적이고 중요한 응용 프로그램 중 하나입니다. 기존 프로덕션 로깅에서는 복잡한 다중 매개변수 도구 문자열을 실행해야 하므로 높은 운영 비용과 위험을 초래하고 스냅샷 측정만 제공합니다. 이와 대조적으로 DTS는 영구적으로 설치되어 지속적인 실시간-데이터를 제공할 수 있습니다.
작동 원리:석유와 가스 유체가 저장소에서 유정으로 흐를 때 줄-톰슨 효과로 인해 온도 변화가 발생합니다. 가스 팽창은 열을 흡수하여 유입 지점에서 온도 강하를 일으키고 저온-온도 이상을 형성합니다. 액체 마찰은 열을 발생시키며 일반적으로 유입 지점에서 약간의 온도 상승을 유발합니다.
신청 방법:유정 온도 프로파일의 비정상 지점(온도 변이 지점)을 분석함으로써 엔지니어는 주요 생산 간격과 각 간격의 기여 비율을 정확하게 식별할 수 있습니다. 폐쇄 후 유정 청소-및 생산 시작 중 온도 변화를 지속적으로 모니터링하면 유체 유입 지점을 보다 명확하게 식별할 수 있습니다.
2. 물/증기 주입 프로파일 모니터링
2차 오일 회수(예: 물 주입) 및 중유 열 회수(예: 증기 주입)에서는 주입된 유체의 이동 경로를 이해하는 것이 중요합니다.
물 주입정 모니터링:주입된 물은 일반적으로 지층과 다른 온도를 갖습니다. DTS는 어떤 간격이 더 많은 주입된 물을 흡수하는지 명확하게 식별하여 물 주입 효율성을 평가하고 핑거링 및 물 채널링을 방지하며 스윕 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
증기 주입정 모니터링(특히 중유 회수 시):이것은 DTS의 킬러 애플리케이션입니다. 증기 온도는 형성 온도보다 훨씬 높습니다. DTS는-증기실의 발달과 증기 전선의 전진 위치를 실시간으로 매핑하여 어떤 간격이 효과적으로 가열되고 있는지 직접적으로 표시할 수 있습니다. 이는 증기 주입 매개변수(압력, 온도, 건조도, 유속)를 최적화하는 데 필수적입니다.
3.Wellbore 무결성 진단
환형 케이싱 누출 진단: -영역 간 격리가 실패하면 케이싱 외부에서 유체 채널링이 발생합니다. 이러한 채널링은 DTS가 감지하고 위치를 찾을 수 있는 온도 이상 현상을 유발합니다.
시멘트 결합 품질 평가:시멘트 결합이 불량한 영역은 변경된 열전도도 특성을 나타내며 이는 온도 곡선에 반영되어 판단을 위한 보조 기초 역할을 할 수 있습니다.
파이프라인 누출 감지:DTS는 지하 안전 밸브 및 포장기와 같은 굴착 장비의 누출을 모니터링할 수 있습니다.
4.골절 모니터링 및 효과 평가
DTS는 또한 비전통적인 석유 및 가스 자원(셰일 가스, 타이트 오일)을 위한 수평 유정의 다단계 파쇄에서 중요한 역할을 합니다.{0}}
작동 원리:파쇄 중에 주입되는 파쇄액의 온도는 형성 온도와 다릅니다.
신청 방법:파쇄 작업 중 및 파쇄 작업 후에 각 클러스터의 온도 회복을 모니터링함으로써 엔지니어는 어떤 천공 클러스터가 실제로 파쇄 유체를 흡수하는지 확인하고 파쇄의 균일성과 효율성을 평가할 수 있습니다. DAS(Distributed Acoustic Sensing)는 균열 시작 및 전파를 식별하기 위해 파손 모니터링에 더 일반적으로 사용되는 반면, DTS는 파손 효과에 대한 포괄적인 평가를 위한 보완적인 온도 데이터를 제공합니다. 예를 들어, Zhiteng Micro가 개발한 "DTS+DAS" 시스템은 수년간의 기술 R&D, 현장 구현 및 원격 서비스를 거쳐 현재까지 90개 이상의 광섬유 로깅 프로젝트와 26개의 장기 모니터링 프로젝트에 참여했습니다.-
DTS 기술의 주요 장점
완전 분산 측정:측정 사각지대 없이 지속적이고 완전한 유정 온도 프로파일을 제공합니다.
실시간-및 연속성:일시적인 온도 이벤트와 장기적인-변화 추세를 포착하기 위해 연중무휴 24시간 중단 없는 모니터링이 가능합니다.
영구 설치:광섬유는 일반적으로 완료 문자열을 사용하여 실행되므로{0}}일회성 투자로 장기적인 이점을-제공하고 빈번하고 비용이 많이 드는 생산 로깅 작업이 필요하지 않습니다.
가혹한 환경 저항:광섬유는 석영으로 만들어지며 고온, 고압 및 부식에 대한 저항성이 높아 복잡한 다운홀 조건에 적합합니다.
전자 부품 없음:다운홀 섹션은 수동 부품으로 구성되어 높은 신뢰성과 긴 서비스 수명을 보장합니다.
본질안전 및 방폭-:본질적으로 안전하므로 가연성 및 폭발성 유정 및 가스정 환경에 이상적입니다.
과제와 한계
해석의 모호함:온도 변화는 여러 요인(예: 유체 유입, 채널링, 지열 변화도 변화)으로 인해 발생할 수 있습니다. 지질학적, 공학적, 기타 생산 데이터(예: 유량, 압력)를 결합한 포괄적인 해석이 필요하므로 통역사에 대한 수요가 높습니다.
공간 분해능과 온도 측정 정확도 사이의 절충안-:공간 해상도(보통 약 1미터)와 절대 온도 측정 정확도 사이에는{0}}절충점이 존재하므로 극도로 얇은 생산 간격을 정확하게 구별하기가 어렵습니다.
온도차에 따른 의존성:DTS의 효율성은 유입/주입된 유체와 지층 배경 온도 사이의 충분한 온도 차이에 달려 있습니다. 온도 차이가 최소화되면 해석이 어려워집니다.
높은 초기 투자 비용:광섬유 완성 시스템에 대한 초기 투자는 상대적으로 높으므로 포괄적인 경제적 이익 평가가 필요합니다.
결론
분산 광섬유 DTS 시스템은 전통적인 생산 벌목 환경을 완전히 변화시켰습니다. 그들은 일련의 개별 측정 지점에서 유정을 투명한 측정 라인으로 전환하여 엔지니어에게 하향공 유체 역학에 대한 전례 없는 시각적 이해를 제공합니다.
DTS는 -장기적인 실시간 및 지속적인 온도 모니터링을 통해 유체 생산 프로필 분석, 주입 프로필 최적화, 유정 무결성 보장 및 파쇄 효과 평가에서 대체할 수 없는 역할을 수행합니다. 지능적이고 정교한 저류층 관리를 실현하고 궁극적인 석유 회수율을 향상시키는 핵심 기술 중 하나입니다. 광섬유 기술과 데이터 분석 알고리즘의 지속적인 발전으로 응용 전망은 더욱 넓어질 것입니다.
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