Estimación de flujo volumétrico de cortes y derrumbes de perforación, usando técnicas acústicas

Abstract

Las paradas que pueden producirse durante el proceso de perforación pueden reducirse considerablemente utilizando tecnologías eficaces que garanticen la estabilidad del pozo. Así, evitando tiempos de no producción, perdidas monetarias o una rápida actuación en la modificación de las propiedades físicas o químicas del lodo para mejorar el proceso de perforación. Un indicador directo de la estabilidad mecánica del pozo es el flujo volumétrico de cortes y derrumbes cavidades, extraído durante el proceso. Actualmente, en muchos pozos, esta variable se mide manual e indirectamente en un momento del proceso. Consiste en registrar el tiempo de llenado de una bandeja de volumen conocido al final de la línea de flujo y un operador humano relaciona estos dos parámetros para calcular un flujo volumétrico (volumen conocido / tiempo de llenado). Así, mediante la construcción de un dispositivo de estimación de flujo volumétrico de cortes y derrumbes cavidades de perforación con capacidad para operar en la línea, se podría conseguir una monitorización continua y un análisis geomecánica del pozo. Por lo tanto, este trabajo se centra en el desarrollo de un modelo electrónico funcional para la estimación del flujo volumétrico basado en el efecto Doppler de la acústica generada por dispositivos piezoeléctricos, configurados en modo phase array. Este modo permite generar un frente de onda constructivo dirigido a un ángulo deseado que engloba con la técnica de medida de flujo por efecto Doppler. El modelo de estimación propuesto se valida experimentalmente a nivel de laboratorio utilizando una tubería de acero al carbono que transporta una mezcla de lodo de perforación y cavings, desde un tanque elevado a otro en la parte inferior. Para el arreglo en modo phased array, piezoeléctricos flexibles MFC a lo largo de la tubería para emitir la señal y otros piezoeléctricos como sensores para posteriormente hacer una estimación flujo volumétrico mediante la correlación de frecuencias emitidas y recibidas.