Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο
+41 52 511 3200 (SUI)     + 1 713 364 5427 (ΗΠΑ)     
Shell EOR RheonicsDVM SPEPaper Αυγ2020

Η Shell αναπτύσσει Rheonics DVM για μελέτες EOR - «Μέτρηση ιδιοτήτων μεταφοράς και πυκνότητας DME Dimethyl Ether και μίγματα νερού / άλμης»

Επισκόπηση

Δημοσιεύθηκε μια εργασία για παρουσίαση στο Συνέδριο Βελτιωμένης Ανάκτησης Πετρελαίου SPE (Society of Petroleum Engineers) που είχε αρχικά προγραμματιστεί να πραγματοποιηθεί στο Tulsa, OK, ΗΠΑ, 18 - 22 Απριλίου 2020. Λόγω του COVID-19, η φυσική εκδήλωση αναβλήθηκε έως τις 31 Αυγούστου - 4 Σεπτεμβρίου 2020 και άλλαξε σε εικονικό συμβάν. Η εργασία με τίτλο «Μέτρηση ιδιοτήτων μεταφοράς και πυκνότητας διμεθυλαιθέρα DME και μιγμάτων νερού / άλμης» και συγγραφέας των Jingyu Cui και Yunying Qi, Shell Global Solutions US Inc. Birol Dindoruk, Shell International Exploration and Production Inc.

Σε αυτό το άρθρο, οι συγγραφείς παρουσιάζουν νέα δεδομένα σχετικά με τις συστηματικές μετρήσεις πυκνότητας και ιξώδους για DME και νερό για πρώτη φορά. Δεν βρέθηκαν συστηματικά δεδομένα ιξώδους για συστήματα άλμης DME, ειδικά για την κατάσταση ενδιαφέροντος (συνθήκες δεξαμενής), επομένως έχουν αναπτύξει το Rheonics DVM για να λάβουν τα δεδομένα πυκνότητας και ιξώδους σε σκληρές, επιθετικές συνθήκες και να χρησιμοποιήσουν τα δεδομένα για να καθορίσουν & επικύρωση εξισώσεων πυκνότητας και ιξώδους για μίγματα άλμης-DME. Τέτοια απαραίτητα δεδομένα μεταφοράς είναι απαραίτητα για την αξιολόγηση του δυναμικού έγχυσης DME / DEW για διάφορες εφαρμογές, από EOR / IOR έως σχεδόν διέγερση φρεατίων.

Συνέδριο Βελτιωμένης Ανάκτησης Πετρελαίου SPE

Μέτρηση ιδιοτήτων μεταφοράς και πυκνότητας διμεθυλαιθέρα DME και μιγμάτων νερού / άλμης

Jingyu Cui και Yunying Qi, Shell Global Solutions US Inc? Μπιρόλ Ντιντόρουκ, Η Shell International Exploration and Production Inc.

Εκδότης: Εταιρεία Μηχανικών Πετρελαίου (SPE)
Έγγραφο που παρουσιάστηκε στο Συνέδριο Βελτιωμένης Ανάκτησης Πετρελαίου SPE, 31 Αυγούστου – 4 Σεπτεμβρίου 2020
Αριθμός χαρτιού: SPE-200314-MS
DOI: https://doi.org/10.2118/200314-MS

Σύνδεσμος προς τη Δημοσίευση

Περίληψη

Ο διμεθυλαιθέρας (DME) θεωρείται πιθανός παράγοντας EOR Enhanced Oil Recovery για βελτιωμένη πλημμύρα. Λόγω της αναμίξιμης πρώτης επαφής του σε υδρογονάνθρακες και μερική υψηλή διαλυτότητα σε νερό / άλμη, διαχωρίζεται κατά προτίμηση στη φάση του υδρογονάνθρακα κατά την επαφή όταν το διάλυμα DME-άλμης εγχέεται στη δεξαμενή. Ως αποτέλεσμα, το υπολειμματικό λάδι διογκώνεται και το ιξώδες του μειώνεται το οποίο με τη σειρά του οδηγεί σε σημαντικά υψηλότερη τελική ανάκτηση λαδιού. Η ποσότητα της διόγκωσης και της μείωσης του ιξώδους εξαρτάται από την έκταση του διαμερίσματος DME και τη διαθεσιμότητά του μαζί με την πίεση και τη θερμοκρασία του συστήματος. Στη ζώνη ανάμιξης DME-oil και στη ζώνη DME-νερού, η εκτίμηση του ιξώδους DME-υδρογονάνθρακα και DME-νερού είναι ζωτικής σημασίας για την αξιολόγηση και την κατανόηση της απόδοσης της πλημμύρας DME (DEW) σε δεξαμενή ή εργαστηριακή / πιλοτική κλίμακα . Μεταξύ αυτών, δεν υπάρχουν συστηματικά δεδομένα ιξώδους για συστήματα DME-άλμης, ειδικά για την κατάσταση ενδιαφέροντος (συνθήκες δεξαμενής). Το ιξώδες του DME-Hydrocarbon ακολουθεί τους παραδοσιακούς κανόνες ανάμειξης και τις προσδοκίες αρκετά καλά. ενώ το ιξώδες του DME-νερού φαίνεται να παρουσιάζει πολύ διαφορετική συμπεριφορά από το αναμενόμενο. Σε αυτό το άρθρο, παρουσιάζουμε για πρώτη φορά νέα δεδομένα σχετικά με τις συστηματικές μετρήσεις πυκνότητας και ιξώδους για DME και Νερό. Τέτοια βασικά δεδομένα μεταφοράς είναι απαραίτητα για να αξιολογηθεί το δυναμικό έγχυσης DME / DEW για διάφορες εφαρμογές, από EOR / IOR έως σχεδόν διέγερση φρεατίων.

Μερικά από τα σημαντικά χαρακτηριστικά αυτής της μελέτης είναι:

  1. Νέα δεδομένα για τη βιβλιογραφία που θα χρησιμοποιηθούν για DME και DME ενισχυμένη πλημμύρα νερού
  2. Ανάπτυξη συσχέτισης για το μετρούμενο

Στιγμιότυπα χαρτιού

Μέτρηση ιδιοτήτων μεταφοράς και πυκνότητας DME Dimethyl Ether και μίγματα νερού / άλμης

Εισαγωγή

Οι ιδιότητες μεταφοράς, ιδίως εκείνες του ιξώδους, είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγή πετρελαίου τόσο από άποψη λειτουργίας όσο και από οικονομική άποψη. Δεδομένου ότι το DME είναι ένα πολικό συστατικό, δεν ήταν προφανές ότι οι ιδιότητες μεταφοράς του συστήματος DME-νερού / άλμης θα ακολουθήσουν τις αναμενόμενες τάσεις και τους κανόνες ανάμειξης (δηλαδή, συμπεριφορά αερίων αλκανίου με υδατικά διαλύματα).

Με βάση τη συμπτωματική ανάλυση που πραγματοποιήθηκε, πιστεύεται ότι το διάλυμα DME-άλμης πρέπει να έχει υψηλότερο ιξώδες από το καθαρό διάλυμα άλμης εκτός εάν υπάρχουν άλλοι παράγοντες. Οι προκαταρκτικές μετρήσεις ιξώδους επιβεβαίωσαν αυτήν την υπόθεση (Σχήμα 3). Επομένως, απαιτείται μια βαθύτερη ματιά σε αυτό το απροσδόκητο υψόμετρο σε σχέση με το νερό. Ωστόσο, δεν υπάρχει γνωστό αριθμητικό εργαλείο που να ήταν σε θέση να προβλέψει και να αντιπροσωπεύσει σωστά αυτήν τη συμπεριφορά.

Σχήμα 3 - Προκαταρκτικές μετρήσεις ιξώδους για γρήγορη ματιά στο ιξώδες του συστήματος DME-άλμης στους 20 C (Ακατέργαστα δεδομένα: δεν πραγματοποιήθηκαν διορθώσεις πίεσης και θερμοκρασίας, όπως φαίνεται στην τάση πίεσης νερού).

Για να μπορέσουμε να εξηγήσουμε τις παρατηρήσεις μας στο εργαστήριο και να καλύψουμε αυτό το κενό στο πλαίσιο των απαραίτητων δεδομένων για να εξηγήσουμε και να σχεδιάσουμε εργαστηριακά πειράματα και να επιτρέψουμε πιο αξιόπιστες προβλέψεις σε διάφορες κλίμακες, έχουμε σχεδιάσει ένα ολοκληρωμένο πειραματικό πρόγραμμα για να το αντιμετωπίσουμε και να αναπτύξουμε μια τάση σύλληψης τύπου ή κανόνας ανάμιξης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συμπλήρωση απαιτήσεων περιγραφής υγρού για προσομοιωτές δεξαμενών ή άλλα εργαλεία για την πρόβλεψη ιξώδους DME-άλμης και επίσης πυκνότητας. Για να το επιτύχουμε αυτό, ακολουθήσαμε τα παρακάτω βήματα.

  1. Μετρήστε το ιξώδες και την πυκνότητα για διάλυμα νερού DME-DI, καλύπτοντας από καθαρό νερό έως όριο διαλυτότητας DME σε διάφορες θερμοκρασίες και πιέσεις.
  2. Αναπτύξτε έναν κανόνα ανάμιξης ιξώδους για να προβλέψετε τις ιδιότητες του μείγματος χρησιμοποιώντας καθαρές ιδιότητες DME και νερού (άλμη).

Εξοπλισμός και βαθμονόμηση

Η πυκνότητα και το ιξώδες του μίγματος νερού DME-DI (άλμη) μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας Rheonics DVM [5]. Αυτός ο εξοπλισμός δείχνει σαφές πλεονέκτημα στη μέτρηση του ιξώδους του υδατικού συστήματος σε σύγκριση με το ηλεκτρομαγνητικό ιξωδόμετρο (EMV), καθώς μπορεί να αποδώσει ταυτόχρονη μέτρηση της πυκνότητας και του ιξώδους. Επιπλέον, το Rheonics DVM μπορεί να πραγματοποιήσει ενσωματωμένες μετρήσεις τόσο της πυκνότητας όσο και του ιξώδους σε πιέσεις διεργασίας έως 30,000 psi (2000 bar) και η θερμοκρασία κυμαίνεται από −20 ° C έως 200 ° C με χρόνο απόκρισης περίπου 1 δευτερόλεπτο ανά ανάγνωση.

Το DVM είναι μια ενσωματωμένη μονάδα για τη μέτρηση του ιξώδους, της πυκνότητας και της θερμοκρασίας του ρευστού που ρέει μέσω της μονάδας. Η ηλεκτρονική μονάδα ροής βασίζεται στον αισθητήρα πυκνότητας και ιξώδους του DVM. Η μονάδα διαθέτει κανάλι ροής με εσωτερική διάμετρο 12 mm. Ο αισθητήρας είναι τοποθετημένος παράλληλα με τη διαδρομή ροής του υγρού και αφαιρεί τυχόν νεκρές ζώνες στη ροή του υγρού. Η τυπική μονάδα διαθέτει συνδέσεις Swagelok που μπορούν να αντικατασταθούν με άλλες κατάλληλες συνδέσεις με σπείρωμα. Ένα στεγανοποιητικό Teflon μειώνει κάθε πιθανότητα εισροής υγρού στο νήμα του συνδετήρα. Ο αισθητήρας DVM είναι τοποθετημένος με κοχλιωτό μπουλόνι για εύκολη αφαίρεση για καθαρισμό και αντικατάσταση. Έχει απλή, συμπαγή και στιβαρή κατασκευή (Βλέπε σχήμα 4).

 

Σχήμα 4 — Μοντέλο DVM σε σειρά Rheonics 

Το Rheonics DVM μετρά το ιξώδες και την πυκνότητα μέσω ενός στρεπτικού συντονιστή, το ένα άκρο του οποίου βυθίζεται στο υπό δοκιμή υγρό. Όσο πιο ιξώδες το υγρό, τόσο υψηλότερη είναι η μηχανική απόσβεση του αντηχείου. Με τη μέτρηση της απόσβεσης, το προϊόν του ιξώδους και της πυκνότητας μπορεί να υπολογιστεί από τους ιδιόκτητους αλγόριθμους της Rheonics. Η αρχική μας εργασία έδειξε ότι ο αλγόριθμος που παρέσχε ο προμηθευτής δεν έλαβε υπόψη την επίδραση της πίεσης και της θερμοκρασίας στον εξοπλισμό. Ο προμηθευτής εφάρμοσε αυτήν την είσοδο για να βελτιώσει τους αλγόριθμους και να οδηγήσει σε πιο συνεπή παράγοντα διόρθωσης. Όσο πυκνότερο είναι το υγρό, τόσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα συντονισμού. Ένα πυκνότερο υγρό αυξάνει τη μάζα φόρτωσης του αντηχείου. Ο συντονιστής ενθουσιάζεται και ανιχνεύεται μέσω ενός ηλεκτρομαγνητικού μετατροπέα τοποθετημένου στο σώμα του αισθητήρα.

Η απόσβεση μετριέται με ανίχνευση και αξιολόγηση ηλεκτρονικών και επιτυγχάνεται σταθερή, υψηλή ακρίβεια και επαναλαμβανόμενες αναγνώσεις βάσει της αποκλειστικής τεχνολογίας [6] gated phase-lock loop.

Για να μετατραπούν οι ακατέργαστες μετρήσεις σε φυσικά πιο ακριβείς μετρήσεις, χρειάστηκαν παράμετροι διόρθωσης συσκευής για το συγκεκριμένο μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε. Αυτοί οι διορθωτικοί παράγοντες παρασχέθηκαν από τον κατασκευαστή τόσο για το ιξώδες όσο και για την πυκνότητα.

Δεδομένα που συλλέχθηκαν με το DVM για αυτήν τη μελέτη

Ιξώδες και πυκνότητα νερού DI στους 35 ° C

 Πραγματοποιήθηκαν εκτελέσεις βαθμονόμησης πριν από τις πλήρεις μετρήσεις σε διαλύματα DME-Water. Είναι σημαντικό να βαθμονομηθεί το σύστημα με ένα γνωστό υγρό για να κριθεί η ακρίβεια της μέτρησης. Ως αποτέλεσμα, το νερό DI επιλέγεται για το σκοπό αυτό για δύο λόγους:

  1. Το ιξώδες του νερού DI διατίθεται σε ένα ευρύ φάσμα πιέσεων και θερμοκρασιών που περιέχει τον τομέα ενδιαφέροντος PT.
  2. Το ενδιαφέρον αυτής της μελέτης είναι σε μεγάλο βαθμό σε υδατικά διαλύματα που καθιστούν το νερό ιδανικό υποψήφιο για βαθμονόμηση του

Τα πειράματα βαθμονόμησης πραγματοποιήθηκαν στους 35C. Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με δεδομένα NIST στην ίδια θερμοκρασία. Τα σχήματα 5 και 6 δείχνουν καλή συμφωνία μεταξύ των μετρημένων δεδομένων ιξώδους και πυκνότητας και εκείνων των δεδομένων NIST.

Εικόνα 5 - Ιξώδες του νερού DI στους 35 C.

 

Σχήμα 6 - Πυκνότητα νερού DI στους 35 C.

Πυκνότητα μιγμάτων DME / DI νερού

Με βάση την πειραματική μήτρα στον Πίνακα 2, μετρήθηκε η πυκνότητα για μια σειρά μιγμάτων DME-DI νερού. Οι Πίνακες 3 έως 5 παρουσιάζουν τα πειραματικά δεδομένα σε τρεις διαφορετικές θερμοκρασίες σε μορφή πίνακα.

Πίνακας 3 - Πυκνότητα διαλυμάτων DI νερού / DME στους 35 ° C.

Πίεση Συγκέντρωση
ψια 0% DME 2% DME 5% DME 10% DME 14% DME
400 0.9967 0.9835 0.9656 0.9442 0.9188
725 0.9976 0.9844 0.9665 0.9452 0.9198
1450 0.9997 0.9863 0.9684 0.9472 0.9220
2175 1.0017 0.9882 0.9702 0.9492 0.9243
3000 1.0038 0.9903 0.9723 0.9514 0.9268
4000 1.0065 0.9930 0.9749 0.9540 0.9297
5000 1.0092 0.9955 0.9781 0.9567 0.9326
6000 1.0119 0.9981 0.9800 0.9592 0.9354
7000 1.0145 1.0007 0.9825 0.9618 0.9382
8000 1.0171 1.0032 0.9850 0.9644 0.9410
9000 1.0197 1.0058 0.9874 0.9669 0.9437
10000 1.0224 1.0083 0.9900 0.9695 0.9464
11000 1.0249 1.0108 0.9924 0.9720 0.9491

 

 Πίνακας 4 - Πυκνότητα διαλυμάτων DI νερού / DME στους 50 ° C.

Πίεση Συγκέντρωση
ψια 0% DME 2% DME 5% DME 10% DME 14% DME
400 0.9905 0.9769 0.9575 0.9348 0.9099
725 0.9914 0.9777 0.9581 0.9358 0.9108
1450 0.9933 0.9796 0.9603 0.9380 0.9134
2175 0.9953 0.9815 0.9622 0.9401 0.9159
3000 0.9975 0.9837 0.9644 0.9425 0.9186
4000 1.0001 0.9862 0.9669 0.9454 0.9218
5000 1.0027 0.9888 0.9695 0.9482 0.9249
6000 1.0054 0.9914 0.9721 0.9509 0.9281
7000 1.0079 0.9940 0.9747 0.9536 0.9310
8000 1.0105 0.9965 0.9772 0.9564 0.9339
9000 1.0131 0.9990 0.9797 0.9591 0.9368
10000 1.0157 1.0016 0.9823 0.9617 0.9397
11000 1.0182 1.0040 0.9848 0.9644 0.9425

 

Πίνακας 5 - Πυκνότητα διαλυμάτων DI νερού / DME στους 70 ° C.

Πίεση Συγκέντρωση
ψια 0% DME 2% DME 5% DME 10% DME 14% DME
400 0.9800 0.9656 0.9443 0.9217 0.8936
725 0.9809 0.9665 0.9452 0.9228 0.8965
1450 0.9828 0.9686 0.9474 0.9251 0.9003
2175 0.9848 0.9705 0.9494 0.9274 0.9031
3000 0.9870 0.9724 0.9517 0.9300 0.9060
4000 0.9896 0.9751 0.9545 0.9330 0.9094
5000 0.9923 0.9777 0.9572 0.9360 0.9125
6000 0.9950 0.9804 0.9599 0.9390 0.9156
7000 0.9975 0.9830 0.9626 0.9419 0.9187
8000 1.0001 0.9856 0.9652 0.9448 0.9217
9000 1.0027 0.9881 0.9679 0.9476 0.9247
10000 1.0053 0.9907 0.9705 0.9503 0.9276
11000 1.0078 0.9932 0.9731 0.9531 0.9305

 

Το σχήμα 8 δείχνει ένα επιλεγμένο ισόθερμο για την πυκνότητα του διαλύματος DI / DME νερού. Όπως αναμενόταν, η πυκνότητα αυξάνεται καθώς αυξάνεται η πίεση και μειώνεται καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση DME. Το Σχήμα 9 δείχνει τη συμπεριφορά πυκνότητας ενός διαλύματος DI / DME (5 mol% DME) σε διαφορετικές θερμοκρασίες, η πυκνότητα μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.

Σχήμα 8 - Πυκνότητα διαλυμάτων DI / DME στους 35 ° C.

 

Σχήμα 9 - Πυκνότητα διαλύματος DI / 5 mol% DME σε διαφορετικές θερμοκρασίες.

Ιξώδες DME / DI μείγματος νερού

Παρομοίως, τα ιξώδη του DME / DI νερού μετρήθηκαν επίσης σε αντίστοιχες συγκεντρώσεις και συνθήκες. Οι πίνακες 6 και 8 παρουσιάζουν τα μετρημένα δεδομένα σε μορφή πίνακα.

 

Πίνακας 6 — Ιξώδη των διαλυμάτων DI νερού / DME στους 35 ° C.

Πίεση Συγκέντρωση
ψια 0% DME 2% DME 5% DME 10% DME 14% DME
400 0.7350 0.8342 0.9346 1.0062 1.0010
725 0.7377 0.8344 0.9405 1.0132 1.0066
1450 0.7388 0.8361 0.9432 1.0231 1.0123
2175 0.7380 0.8387 0.9439 1.0301 1.0189
3000 0.7372 0.8412 0.9577 1.0384 1.0247
4000 0.7358 0.8439 0.9575 1.0488 1.0390
5000 0.7346 0.8457 0.9613 1.0570 1.0508
6000 0.7339 0.8498 0.9538 1.0612 1.0637
7000 0.7336 0.8520 0.9557 1.0658 1.0739
8000 0.7308 0.8535 0.9637 1.0663 1.0811
9000 0.7297 0.8551 0.9652 1.0772 1.0927
10000 0.7284 0.8527 0.9669 1.0857 1.1002
11000 0.7310 0.8519 0.9670 1.0943 1.1124

 

 

Πίνακας 7 — Ιξώδη των διαλυμάτων DI νερού / DME στους 50 ° C.

Πίεση Συγκέντρωση
ψια 0% DME 2% DME 5% DME 10% DME 14% DME
400 0.5433 0.6181 0.6943 0.7121 0.7157
725 0.5441 0.6199 0.6948 0.7160 0.7073
1450 0.5471 0.6208 0.6973 0.7234 0.7111
2175 0.5481 0.6236 0.6969 0.7305 0.7237
3000 0.5499 0.6259 0.7005 0.7384 0.7329
4000 0.5520 0.6280 0.7071 0.7456 0.7444
5000 0.5552 0.6235 0.7045 0.7569 0.7531
6000 0.5557 0.6276 0.7074 0.7660 0.7602
7000 0.5579 0.6298 0.7092 0.7749 0.7715
8000 0.5607 0.6317 0.7128 0.7859 0.7756
9000 0.5612 0.6362 0.7175 0.7923 0.7852
10000 0.5630 0.6383 0.7198 0.7918
11000 0.5635 0.6376 0.7216 0.8038 0.8035

 

 

Πίνακας 8 — Ιξώδη των διαλυμάτων DI νερού / DME στους 70 ° C.

Πίεση Συγκέντρωση
ψια 0% DME 2% DME 5% DME 10% DME 14% DME
400 0.4003 0.4422 0.4791 0.4783 0.5041
725 0.4016 0.4402 0.4812 0.4789 0.4962
1450 0.4029 0.4420 0.4828 0.4985
2175 0.4054 0.4437 0.4832 0.4859 0.5011
3000 0.4076 0.4451 0.4844 0.4898 0.5090
4000 0.4097 0.4468 0.4873 0.4952 0.5191
5000 0.4122 0.4494 0.4953 0.5003 0.5270
6000 0.4132 0.4522 0.4976 0.5068 0.5366
7000 0.4136 0.4517 0.5011 0.5137 0.5420
8000 0.4160 0.4540 0.5058 0.5206 0.5495
9000 0.4181 0.4551 0.5088 0.5259 0.5520
10000 0.4193 0.4561 0.5105 0.5330 0.5601
11000 0.4193 0.4564 0.5123 0.5351 0.5666

 

Το Σχήμα 10 δείχνει ότι το ιξώδες των διαλυμάτων DI νερού / DME αυξάνεται ελαφρώς καθώς αυξάνεται η πίεση, και επίσης αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης DME που είναι αντίθετη με τις προσδοκίες. Το σχήμα 11 δείχνει το ιξώδες διαλύματος DI / DME με 5 mol% DME σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Όπως αναμενόταν, το ιξώδες ενός τέτοιου διαλύματος μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.

Σχήμα 10 - Ιξώδες διαλυμάτων DI νερού / 5 mol% DME στους 35 ° C.

Σχήμα 11 - Ιξώδες διαλύματος DI / DME σε διαφορετικές θερμοκρασίες.

Προκειμένου να είναι δυνατή η πρόβλεψη της πυκνότητας και του ιξώδους ενός μεγάλου εύρους μιγμάτων DI νερού / DME, έχουν αναπτυχθεί συσχετισμοί με τη μορφή κανόνων ανάμιξης χρησιμοποιώντας το δημιουργημένο σύνολο πειραματικών δεδομένων και ιδιότητες καθαρών συστατικών.

Στην ακόλουθη ενότητα, χρησιμοποιώντας τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν, θα δείξουμε το εύρος της εγκυρότητας και της ακρίβειας των απλών συσχετιστικών εργαλείων που έχουμε αναπτύξει για συστήματα Brine-DME.

Επικύρωση εξισώσεων πυκνότητας για μίγματα άλμης-DME

 

Πίνακας 14 - Πυκνότητα διαλύματος άλμης / DME 3% κ.β. στους 35 C.

Πειραματική πυκνότητα (g / cc) Υπολογισμένη πυκνότητα (g / cc) Σχετικό σφάλμα (%)
ψια 2% DME 5% DME 8% DME 2% DME 5% DME 8% DME 2% DME 5% DME 8% DME
400 1.0000 0.9832 0.9696 1.0006 0.9796 0.9612 -0.06 0.37 0.87
725 1.0008 0.9840 0.9703 1.0016 0.9811 0.9630 -0.08 0.30 0.75
1450 1.0026 0.9859 0.9721 1.0037 0.9840 0.9664 -0.11 0.19 0.59
2175 1.0045 0.9877 0.9741 1.0057 0.9865 0.9693 -0.13 0.13 0.49
3000 1.0066 0.9898 0.9762 1.0078 0.9889 0.9720 -0.12 0.09 0.43
4000 1.0091 0.9924 0.9788 1.0101 0.9916 0.9749 -0.11 0.08 0.40
5000 1.0116 0.9948 0.9813 1.0124 0.9939 0.9772 -0.08 0.09 0.42
6000 1.0141 0.9973 0.9839 1.0145 0.9960 0.9793 -0.04 0.13 0.47

 

Σχήμα 13 - Πυκνότητα 3% κ.β. άλμης / DME σε διαφορετικές θερμοκρασίες.

Συνολικά, ο προτεινόμενος κανόνας ανάμιξης για την πυκνότητα προβλέπει την πυκνότητα του μείγματος σε μεσαίες έως χαμηλές συγκεντρώσεις DME και ελαφρώς υποπροβλέπει σε υψηλότερες συγκεντρώσεις DME (δηλαδή, 8 mol%) ενώ οι αποκλίσεις εξακολουθούν να βρίσκονται εντός των αναμενόμενων περιθωρίων.

Επικύρωση εξισώσεων πυκνότητας για μίγματα άλμης-DME

 

Πίνακας 15 - Ιξώδες διάλυμα 3% κ.β. NaCl άλμη / DME στους 35 C.

Πίεση Πειραματικό ιξώδες (cp) Υπολογισμένο ιξώδες (cp) Σχετικό σφάλμα
ψια 0% DME 2% DME 5% DME 8% DME 2% DME 5% DME 8% DME 2% DME 5% DME 8% DME
400 0.7537 0.8462 0.9535 1.0220 0.9209 0.9824 1.0392 -8.82 -3.03 -1.68
725 0.7650 0.8485 0.9563 1.0159 0.9217 0.9838 1.0413 -8.63 -2.87 -2.51
1450 0.7616 0.8332 0.9532 1.0201 0.9238 0.9869 1.0462 -10.87 -3.53 -2.55
2175 0.7641 0.8334 0.9516 1.0313 0.9257 0.9899 1.0507 -11.08 -4.02 -1.88
3000 0.7594 0.8388 0.9527 1.0235 0.9279 0.9931 1.0557 -10.62 -4.25 -3.15
4000 0.7553 0.8400 0.9410 1.0221 0.9304 0.9968 1.0613 -10.76 -5.93 -3.83
5000 0.7528 0.8439 0.9520 1.0330 0.9329 1.0006 1.0670 -10.54 -5.10 -3.29

 

Σχήμα 14 - Ιξώδες 3% κ.β. NaCl Brine / DME σε διαφορετικές θερμοκρασίες.

Το Σχήμα 14 δείχνει ότι οι κανόνες ανάμιξης για το ιξώδες υπερεκτιμούν τα ιξώδη στους 35 C, στους 50 C και 70 C, ενώ εξακολουθούν να δείχνουν μια συνολική καλή συμφωνία με τα πειραματικά δεδομένα.

Συμπέρασμα / Αποτελέσματα της μελέτης

Μια συστηματική μεθοδολογία με ένα νεότερο ιξωδόμετρο (Rheonics DVM) αναπτύχθηκε για DME διαλυμένα υδατικά συστήματα. Μετά από αρχικές βαθμονομήσεις και δοκιμές επαλήθευσης με γνωστές ουσίες, όπως νερό,

  1. Η πυκνότητα και το ιξώδες των συστημάτων DI / DME, Brine / DME έχουν μετρηθεί εκτενώς στους 35 C, 50 C και 70 C και διάφορες πιέσεις και DME
  2. Από όσα γνωρίζουμε, τα θεματικά σύνολα μετρήσεων ιξώδους και πυκνότητας είναι τα πρώτα στη βιβλιογραφία. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση ή / και την αποφυγή κινδύνων πλημμύρας νερού DME (DEW) και άλλες χρήσεις DME πέρα ​​από το νερό Παρέχουμε τέτοια δεδομένα για τη βιβλιογραφία.
  3. Ο τύπος κανόνα ανάμειξης για τον υπολογισμό της πυκνότητας και του ιξώδους για αυτά τα μείγματα έχει αναπτυχθεί και επικυρωθεί. οι υπολογισμένες τιμές συμφωνούν καλά με τα πειραματικά δεδομένα και αποτελούν ένα απλό σύνολο εργαλείων για τη δημιουργία απαιτούμενων τιμών πυκνότητας και ιξώδους μιγμάτων άλμης / DME εντός των συνθηκών που αξιολογούνται για διάφορες εφαρμογές όπως προσομοιωτές.

Η μελέτη PVT / EOR είναι δύσκολη με παραδοσιακά όργανα: Χρειάζεται καινοτόμες, πρωτοποριακές λύσεις

Στην ανάλυση PVT / EOR, οι χειριστές χρησιμοποιούν είτε ένα offline είτε ένα inline όργανο για τη μέτρηση της πυκνότητας και ένα άλλο όργανο για τη μέτρηση του ιξώδους (κυρίως εκτός σύνδεσης). Υπάρχουν σημαντικά ζητήματα στη χρήση δύο ξεχωριστών οργάνων για τη μέτρηση της πυκνότητας και του ιξώδους:

  • Τα περισσότερα παραδοσιακά όργανα που χρησιμοποιούνται για μέτρηση πυκνότητας και ιξώδους χρειάζονται ξεχωριστά δείγματα ρευστού για ανάλυση τα οποία εξάγονται από κυλίνδρους δειγματοληψίας ρευστού, χρησιμοποιώντας μεγάλες ποσότητες ενός εξαιρετικά πολύτιμου δείγματος ρευστού που δεν μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί σε PVT
  • Οι ίδιες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης είναι πιο δύσκολο να επιτευχθούν σε δύο χωριστά όργανα που οδηγούν σε σφάλματα μέτρησης
  • Δύσκολο να τοποθετηθούν μεγάλοι, ογκώδεις μετρητές πυκνότητας και ιξωδόμετρο μέσα στους φούρνους PVT λόγω περιορισμού χώρου και τοποθέτησης
  • Χειροκίνητη λειτουργία και χρειάζεται πολύ χρόνο για μέτρηση
  • Χρειάζεται σημαντική εργασία ολοκλήρωσης σε υλικό και λογισμικό για τον συγχρονισμό των δεδομένων μέτρησης και τη διασφάλιση της συμμόρφωσης

Πώς βοηθά η Rheonics DVM να λύσει αυτές τις προκλήσεις;

Οι νέες δεξαμενές γίνονται όλο και πιο βαθιές με συνθήκες πολύ υψηλής πίεσης (> 25000 psi) και υψηλή θερμοκρασία (> 400 ° F). Είναι πολύ ακριβό να ληφθούν δείγματα υγρών από εξαιρετικά βαθιά φρεάτια, οπότε είναι σημαντικό οι μετρήσεις πυκνότητας και ιξώδους να πραγματοποιούνται με ελάχιστο όγκο υγρού δεξαμενής. Συνολικά για μελέτες PVT, πρέπει να γίνονται μετρήσεις πυκνότητας και ιξώδους:

  • Στις συνθήκες HTHP (υψηλή θερμοκρασία υψηλής πίεσης) για να μειωθεί η αβεβαιότητα της δεξαμενής
  • Με ελάχιστο όγκο ρευστού δεξαμενής

Η Rheonics ' Κτηνίατρος είναι ένα μόνο όργανο που συνδυάζει μετρητή πυκνότητας HTHP και ιξωδόμετρο που παρέχει ταυτόχρονη μέτρηση πυκνότητας, ιξώδους και θερμοκρασίας στις πιο σκληρές συνθήκες.

Διαβάστε τη σημείωση της αίτησης για μελέτη PVT με το DVM σε συνθήκες HPHT χρησιμοποιώντας όργανα Rheonics.

Ιξώδες πυκνότητας για μελέτες PVT

Ιξώδες πυκνότητας για μελέτες PVT

Η ανάλυση PVT πραγματοποιείται για να συσχετιστεί η παραγωγή επιφανείας με υπόγεια απόσυρση για μια δεξαμενή πετρελαίου και να προσομοιωθεί τι συμβαίνει στη δεξαμενή κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Τα δεδομένα PVT έχουν εκτεταμένες εφαρμογές στη μηχανική δεξαμενών, από την εκτίμηση των αποθεμάτων έως την επιφάνεια προγραμματισμού…

Διαβάστε περισσότερα

Το Rheonics DVM βοηθά τους μηχανικούς δεξαμενών με ακριβείς, αξιόπιστες μελέτες PVT & EOR

Rheonics_DVM

Κτηνίατρος είναι ένα μοναδικό μέσο επεξεργασίας 3 σε 1. Μετρητής πυκνότητας, μετρητής ιξωδόμετρου και θερμοκρασίας all-in-one: είναι μια μικρή στιβαρή συσκευή παράγοντα μορφής.

Ενιαίο όργανο, διπλή λειτουργία

Η Rheonics ' Κτηνίατρος είναι ένα μοναδικό προϊόν που αντικαθιστά δύο εναλλακτικές λύσεις και προσφέρει καλύτερη απόδοση ενώ λειτουργεί σε πραγματικές συνθήκες δεξαμενής. Εξαλείφει τη δυσκολία του εντοπισμού δύο διαφορετικών οργάνων σε οποιαδήποτε εφαρμογή που απαιτεί παρακολούθηση πυκνότητας-ιξώδους του υγρού διεργασίας.

Ελάχιστη απαίτηση μεγέθους δείγματος

Ελάχιστο ρευστό δεξαμενής χρησιμοποιείται για δοκιμή στο DVM, καθώς δεν υπάρχει απαίτηση για ξεχωριστή γραμμή ή σύστημα δειγματοληψίας. Ασφαλής και οικονομικά αποδοτική λειτουργία, το DVM απαιτεί μόνο 0.7 ml δείγματος για τη μέτρηση του ιξώδους και της πυκνότητας σε ολόκληρο το φάσμα P, T εξοικονομώντας χρόνο και χρήμα.

 

Τα εργαστηριακά όργανα έχουν περιορισμένη εφαρμογή μόνο για τη μέτρηση των ιδιοτήτων ρευστού υπό συνθήκες δεξαμενής. Πολύ υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες, σοκ και κραδασμοί, περιορισμένη διαθεσιμότητα ισχύος και σοβαροί περιορισμοί χώρου.

Παρά τη σημασία της πυκνότητας και του ιξώδους, είναι εξαιρετικά δύσκολο να μετρηθούν υπό τις ακραίες συνθήκες που εντοπίζονται στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου. Οι αισθητήρες ιδιοτήτων υγρού συντονισμού ωθούν πίσω τα όρια των μετρήσεων που πιστεύεται ότι είναι δυνατά μόνο με όργανα εργαστηρίου.

Μοναδικά πλεονεκτήματα με το Rheonics DVM για ανάλυση δεξαμενών

3-σε-1

Μετρητή πυκνότητας, μετρητή ιξωδόμετρου και μετρητή θερμοκρασίας all-in-one. Μικρή συσκευή τύπου robust robust.

Ένα ενιαίο όργανο τόσο για την πυκνότητα όσο και για το ιξώδες

Εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια στην παροχή των μετρήσεων

Υψηλή ακρίβεια ακόμη και σε πιο σκληρές συνθήκες

Μετρήστε την πυκνότητα του ρευστού δεξαμενής και το ιξώδες στα 30,000 psi (2000 bar) και 400 ° F (200 ° C)

Χαμηλότερη χρήση υγρού για την παροχή μετρήσεων

Λιγότερο από 0.7 cc υγρό δείγμα που απαιτείται για τη μέτρηση τόσο της πυκνότητας όσο και του ιξώδους υπό συνθήκες δεξαμενής

Εξαιρετική σχεδίαση

Όλα τα βρεγμένα μέρη τιτανίου βαθμού 5. Χτισμένο για να λειτουργεί σε φούρνο ή μπάνιο. Αυτόνομο DTCM για τη μικρότερη πυκνότητα παράγοντα φόρμας και ιξώδες.

Εξαιρετικά βολικές λειτουργίες

Δεν υπάρχουν αλλαγές υλικού ή λογισμικού για τη μέτρηση της πυκνότητας και του ιξώδους σε ολόκληρο το φάσμα. Δεν απαιτείται επαναβαθμονόμηση για την απομάκρυνση της επίδρασης του ιξώδους ή της αλλαγής των εμβόλων για τη μέτρηση του ιξώδους σε διαφορετικό εύρος.

Ακριβής μέτρηση θερμοκρασίας

Class AA Pt1000 για ακριβή ανάγνωση θερμοκρασίας του υγρού δείγματος

Rheonics λύση για πυκνότητα και ιξώδες HPHT
dvm in-line, online, σε πραγματικό χρόνο υψηλής πίεσης υψηλή ακρίβεια υψηλής θερμοκρασίας hpht ιξώδες και παρακολούθηση πυκνότητας

Κτηνίατρος

HPHT εξαιρετικά υψηλής ακρίβειας μετρητής πυκνότητας all-in-one και ιξωδόμετρο

in-line, online, υψηλής πίεσης σε πραγματικό χρόνο υψηλής θερμοκρασίας ιξώδες και παρακολούθηση πυκνότητας

  • Ταυτόχρονη πυκνότητα, ιξώδες και μέτρηση θερμοκρασίας
  • Μετρήστε σε συνθήκες δεξαμενής: 30,000 psi και 400 ° F (2000 bar και 200 ​​° C)
  • Χτισμένο για τον πάγκο ή για χρήση στον αγρό
  • Εξαιρετικά ακριβής μέτρηση στις πιο σκληρές συνθήκες
  • 5 λεπτά από το κουτί έως τη λειτουργία στο βρόχο ροής σας - κατασκευασμένο για ενσωμάτωση σε όλα τα συστήματα PVT
  • Πλήρης κατασκευή 5ου τιτανίου
Αναζήτηση