Comparación de la firma de gas y la fracción de vacío en lodos a base de agua y aceite utilizando sensor acústico distribuido por fibra óptica, sensor de temperatura distribuido y sensor de deformación distribuido

Resumen La estimación y predicción precisas de la velocidad de ascenso del gas, la longitud de la región de ingreso de gas y la fracción de vacío son importantes para la eliminación óptima de patadas de gas, la gestión de gas en el elevador y la planificación del control del pozo. Estos parámetros también son esenciales en la monitorización y caracterización del flujo multifásico. Sin embargo, la dinámica de los gases en fluidos no newtonianos, como el lodo de perforación, que es esencial para el control del ingreso de gas, se comprende mal debido a la incapacidad de crear condiciones de flujo anular a escala completa que aproximen las condiciones observadas en el campo. Esto resulta en una falta de comprensión y una mala predicción del comportamiento de las patadas de gas en el campo. Para cerrar esta brecha, utilizamos sensores de fibra óptica distribuidos (DFOS) para la estimación en tiempo real de la velocidad de ascenso del gas, la fracción de vacío y la longitud del ingreso en lodos a base de agua y aceite (OBM) a escala de pozo. DFOS puede superar una limitación importante de los medidores y las herramientas de registro en pozo al permitir la monitorización in situ de eventos dinámicos simultáneamente en todo el pozo. Este estudio es el primer despliegue a escala de pozo de sensor acústico distribuido (DAS), sensor de temperatura distribuido (DTS) y sensor de deformación distribuido (DSS) para la investigación del comportamiento del gas en agua y OBM. Se analizaron la fracción de vacío del gas, las velocidades de migración y las longitudes de ingreso de gas a través de un pozo de 5,163 pies de profundidad para experimentos multifásicos realizados con nitrógeno en agua y nitrógeno en lodo a base de sintético, en condiciones operativas similares. Se desarrolló un modelo numérico basado en flujo de deriva transitoria mejorado para simular los procesos experimentales y comprender la dinámica del gas en diferentes entornos de fluidos en el pozo. Las velocidades de gas, las fracciones de vacío y las longitudes de ingreso de gas estimadas de manera independiente usando DAS, DTS y DSS mostraron buena coincidencia con los resultados de la simulación, así como con el análisis de los medidores en pozo.