Komponenty Strukturalne Exel Composites (DSC) opracowały światłowodowe kompozytowe pręty węglowe do innowacyjnego systemu interwencyjnego norweskiej firmy Ziebel. Doświadczenie firmy DSC w zakresie pultruzji włókien węglowych umożliwia precyzyjne wytwarzanie prętów o średnicy 15 mm z rdzeniem światłowodowym jako czujnikiem, który zbiera w czasie rzeczywistym wgląd w wydajność nie jest możliwy przy użyciu konwencjonalnych metod.
Zwiększony współczynnik odzyskiwania
Założona w 2006 r. Firma Ziebel dąży do tego, aby być czynnikiem ulepszonego odzyskiwania ropy poprzez innowacyjne technologie i rozwiązania. Aby podejmować świadome decyzje, zespół zajmujący się wierceniem i uzupełnianiem oleju potrzebuje szczegółowych informacji na temat przepływu płynu w otworze wiertniczym i wokół niego podczas produkcji lub wtrysku. Dane te są zazwyczaj gromadzone przy użyciu narzędzi do rejestrowania produkcji, ale to podejście jest trudnym pod względem operacyjnym i zapewnia ograniczone informacje dotyczące czasu i lokalizacji. Opatentowana technologia firmy Ziebel, oparta na systemie DFO (Distributed Optical Fibre Fiber), nie ma wielu ograniczeń, które ograniczają tradycyjną wydajność rejestrowania, zapewniając lepsze zrozumienie zachowania studni i rezerwuaru.
Sercem systemu Ziebel Z-System jest 6,2-kilometrowy pręt z włókna węglowego o średnicy 6 mm (Z-bar) wyprodukowany przez firmę DSC, który bezpiecznie montuje wiele kabli w trudnym środowisku wiertniczym. Zazwyczaj pręt jest wprowadzany do odwiertu produkcyjnego lub do wstrzykiwania przez 48 godzin, gdzie czujnik światłowodowy mierzy temperaturę i wibracje akustyczne wzdłuż jego długości. Umożliwia to różnorodne zastosowania - w tym dystrybucję przepływu, wizualizację ruchu płynów, wykrywanie nieszczelności i monitorowanie płynów stymulacyjnych - w celu krytycznego zarządzania studnią i zbiornikiem.
Ten oparty na kompozytach system wykrywania ma więcej zalet. Pręty węglowe umożliwiają poziome korytarze, ponieważ lekkie, sztywne pręty kompozytowe mogą "wypychać" z powierzchni do sekcji poziomych, które są często stosowane w dzisiejszych studniach, co jest niemożliwe przy użyciu konwencjonalnych narzędzi działających na kablach, chyba że zostaną zastosowane ciągniki elektryczne. Ponadto pręty węglowe o małej średnicy mogą wchodzić do studni o ograniczonych średnicach wewnętrznych i trudnej geometrii, inne narzędzia nie przechodzą, mają minimalny efekt uduszenia na dołkach, a w przeciwieństwie do metali są obojętne dla najbardziej szkodliwych i korozyjnych materiałów. W środowisku typu downhole.
Potężny proces produkcyjny
W 2006 r. Firma Ziebel skontaktowała się ze specjalistą ds. Pultruzji DSC w Stanach Zjednoczonych, aby opracować i wyprodukować wytrzymałe pręty kompozytowe do interwencyjnych technologii światłowodowych w sektorze naftowym. Aby zapewnić niezbędną kombinację wytrzymałości, sztywności i odporności na korozję wymagane do tego zastosowania, DSC wybrała zastrzeżoną twardą żywicę epoksydową i określone włókna węglowe wybrane w drodze szeroko zakrojonych testów w celu zmaksymalizowania właściwości mechanicznych. Ta żywica stanowi szczególnie wymagające wymaganie w procesie pultruzji, ponieważ wymaga bardzo powolnego utwardzania, aby osiągnąć optymalną wydajność. Oznacza to, że w celu wyprodukowania każdego pręta o długości 6,2 km, linia do pultruzji musi być nieprzerwanie obsługiwana bezawaryjnie przez ponad 3 tygodnie.
"Wysokie koszty procesowe włókna węglowego i włókna są bardzo wysokie" - wyjaśnia David Lewis, dyrektor ds. Technologii i rozwoju biznesu w DSC. "W rezultacie wykonaliśmy wiele pracy i opracowaliśmy wyjątkowo solidny i niezawodny proces pultruzji z doskonałymi środkami kontroli procesu, aby zapewnić niepowodzenie".
Firma Ziebel i DSC pracowały razem, aby zoptymalizować technologię zwijania w celu obsługi i transportowania prętów pultruzyjnych o długich długościach. Pozwala to na nawijanie sztywnych prętów z włókna węglowego na rolki o wystarczająco małej średnicy do transportu z zakładu produkcyjnego DSC w Erlanger, Kentucky, do Europy i na Bliski Wschód oraz do Stanów Zjednoczonych. Proces NDT służy do monitorowania jakości pręta, ponieważ produkt jest ciągły i nie można go ciąć ani kontrolować.
przyszły rozwój
Firma Ziebel jest zaangażowana w poszerzanie swojego portfolio poprzez innowacje w swoich obecnych produktach Z-Rod i innych produktach, które wykorzystują najnowocześniejsze detektory światłowodowe i analizę danych.
"Mamy zaufanie do partnerów DSC, które pozwolą nam przesuwać granice kompozytów węglowych w surowym środowisku wiertniczym odwiertów naftowych i gazowych. Nasz Z-Rod nowej generacji przyniesie nam temperaturę roboczą 350 stopni Fahrenheita (177 stopni Celsjusza) otwiera dodatkowe studnie do naszych usług "- powiedział Neil Gardner, wiceprezes ds. Technologii w firmie Ziebel.
Firma Ziebel i DSC podpisały wyłączną umowę dotyczącą opracowania i produkcji zaawansowanych prętów czujnikowych do otworów w technologii światłowodowej / kompozytowej.
Fińska grupa pultrusion Exel Composites przejęła DSC w maju 2018 r., Co oznacza wejście na rynek amerykański.
"Gratulujemy firmie Ziebel udanego wdrożenia innowacyjnego systemu interwencyjnego w zakresie odwiertów naftowych i cieszymy się, że będziemy z nimi współpracować, aby dalej rozszerzać swoje aplikacje" - powiedziała Kari Loukola, wiceprezes i prezes DSC Exx Composites America. "Projekt wyraźnie demonstruje możliwości pultruzji węglowej, które DSC dostarcza do Grupy Exel, a także naszą wszechstronną ekspansję, i oczekujemy znaczących możliwości w przemyśle naftowym i gazowym, a także na innych głównych rynkach, takich jak wiatr i przemysł lotniczy."
