監視リアルタイムセメンチング作業と長期帯状分離のための進歩した分布型光ファイバセンサ【Powered by NICT】

Wu Qian; Nair Sriramya; Shuck Michelle; van Oort Eric; Guzik Artur; Kishida Kinzo

文献

J-GLOBAL ID：201702246904548524 整理番号：17A1562975

監視リアルタイムセメンチング作業と長期帯状分離のための進歩した分布型光ファイバセンサ【Powered by NICT】

Advanced distributed fiber optic sensors for monitoring real-time cementing operations and long term zonal isolation

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資料名：
巻： 158 ページ： 479-493 発行年： 2017年
JST資料番号： T0412A ISSN： 0920-4105 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

油・ガス井のおかれた環状部におけるセメント存在と完全性の実時間その場モニタリングのための改良型光ファイバ分布形温度および歪センサ(DTSS)システムを提案した。DTSSシステムはハイブリッドBrillouinおよびRayleigh技術の応用によるセメント品質と帯状分離を監視するために使用される。この洗練された技術は,単一の光ファイバを用いた分離歪と温度測定を可能にする。セメントスラリーは,環状空間に移動し,設定を可能にした後DTSSシステムは発熱セメント水和反応のモニタリングを可能にする。実験室では,温度と歪プロファイルは,セメント水和中の熱放出の影響を定量化するために種々の外部温度でDTSSシステムを用いて測定した。温度測定を比較のために同一セメント試料中に埋め込まれた熱電対から得られた結果と優れた一致を示した。セメントスラリーによる掘さく流体の不完全な変位によるセメントの汚染は,実験で考慮した。合成掘削流体による汚染は,セメント水和反応中に発生する熱の量を減少することが分かった。セメント水和度と環状空間内のセメントの存在下またはその欠如-は,定量化することができる。DTSSシステムを用いて測定した温度プロファイルが掘さく流体では左こう結していないあるいは汚染するセメント(TOC)のトップだけでなく環状断面の両者を検出するために使用できることを示した。セメントの水和をモニタリングに加えて,特別に設計した光ファイバセンシングケーブルはセメントを注入したアニュラスにおける炭化水素の存在と移動,セメントは亀裂/破砕による存在しないか損なわれているために起こる可能性を検出するために開発した。炭化水素に曝露された場合に光ファイバケーブルは膨潤効果を生成する炭化水素高感度被覆で修飾した。このような膨潤効果は光ファイバケーブル上に誘起された歪を用いて測定し,定量化することができ,それはDTSSシステムでモニターし記録した。修正ケーブルも種々の坑井構造流体(合成掘削流体,スペーサなど)への応答を評価した。坑井再突入を必要とせずに実時間,連続応答を提供するセメント埋込まれた光ファイバセンサを用いたケーシングの背後にあるセメントの水和と炭化水素存在をモニターする能力は,井戸の全ライフサイクル上の帯状分離の品質を評価し,検証するための強力な新しいツールを提案した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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油層工学 , 石油・ガス鉱床

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