O fluido de perfuração, comumente conhecido como "lama", é fundamental para o sucesso ou fracasso do sistema de circulação de lama. Normalmente armazenados em tanques de lama em plataformas de perfuração onshore e offshore, esses tanques funcionam como o centro do sistema de circulação de lama, com seus níveis de fluido impactando diretamente a segurança, a eficiência e os custos do sistema.
O sistema bombeia fluido de perfuração através do tubo de perfuração para resfriar e lubrificar a broca. Em seguida, a lama flui de volta para a superfície, carregando os cascalhos da formação. O nível do fluido nesses tanques de lama é medido porem linhasensores de níveloutransmissores de nível em linha, que fornecem dados críticos para as operações de perfuração. O sistema monitora o volume total de lama para encontrar ganhos ou perdas líquidas. Qualquer aumento no fluido de perfuração indica o influxo de substâncias externas, como óleo, água ou gás, no processo de perfuração, enquanto uma diminuição sugere perda na formação. Ambos os cenários são extremamente perigosos e podem levar a uma ruptura.
1. Desvantagens do monitoramento tradicional de nível de fluido
A medição tradicional de nível de fluidos de perfuração enfrenta desafios em termos de segurança do pessoal, respostas atrasadas e custos ocultos. Vamos analisar esses três efeitos negativos.
SafetehazardsApresentam-se como a desvantagem fatal do monitoramento manual de nível em operações de perfuração contínua. Tanques de lama geralmente têm de 3 a 5 metros de altura, e os observadores precisam subir até a parte superior escorregadia ou com vento, o que pode levar a quedas devido a superfícies escorregadias ou ventos fortes. Além disso, portas de observação abertas podem liberar gases perigosos, como sulfeto de hidrogênio (H₂S) ou metano (CH₄), representando riscos à saúde do pessoal.
Limitadomonitoring frequency(1-2 vezes/h) edelayed responseExistem duas razões para negligências em mudanças repentinas de nível, como subidas ou descidas bruscas durante a perda de circulação ou kicks de poços. Estima-se que o monitoramento manual de nível durante a perfuração de um único poço consuma mais de 50 horas, o equivalente a um desperdício de 2 a 3 dias de tempo operacional efetivo. Além disso, o feedback enviado ao perfurador após 5 a 10 minutos pode levar ao transbordamento de lama ou à cavitação da bomba caso os níveis de lama se aproximem dos limites superior ou inferior.
O controle manual impreciso pode causarsobreflaiincidentes, no qual dezenas de metros cúbicos de fluido de perfuração podem ser desperdiçados em um único evento. Níveis extremamente baixos de fluido podem causar operação ociosa das bombas e custos adicionais de manutenção devido ao desgaste do equipamento.
2. RecológicommendedSolutíonsfor Monitoramento de nível de fluido em linha
Modern indizeragente automateíonsystems for real-tempoovésperaeu mêsnitoanel comlixeiraes tecnologiahnológica upgraduadoes with aggregistrocomeu monitoring sytroncos. Freeissonocorridopequenossion trêsoh cables e wiremenos mode to end molêndeaor habilitarlesreal-ttempo monitoring trêsoh curve grafic desligadoluidlevels ealarmems para high & low limisso é. Para exampor favor, red flashing is o réminder of fluid level sobre 90% or lpoder than 10%.
(1) Sensores de nível de radar (sem contato)
Radarlvésperal tranferirters são ternocapaz for fluidos de perfuração de alta viscosidade e propensos à formação de espuma (por exemplo, lama à base de óleo), não afetados por flutuações do meio.They mecertezanível de fluido emitindo ondas eletromagnéticas de alta frequência e calculando a diferença de tempo dos sinais refletidos.
Em grupos de tanques de lama de plataformas de perfuração profunda, sensores de radar penetram no vapor e na névoa para monitorar os níveis dos tanques em tempo real, integrando-se às bombas de lama para ajustar automaticamente as vazões. Design à prova de explosão (em conformidade com as normas ATEX e IECEx), ideal para ambientes de alto risco, como poços de petróleo e gás com enxofre.
(2) Sensores de nível ultrassônicos (sem contato)
Transmissores de nível ultrassônicos são opções ideais para equipes de perfuração de pequeno a médio porte, com custo relativamente baixo, medindo o nível do fluido por meio da emissão de ondas ultrassônicas e calculando o tempo de retorno do eco. Fácil de instalar por meio de conexão roscada ou flange, com um período de até 12 meses sem manutenção. É suscetível à interferência de vapor ou poeira, sendo mais adequado para tanques de lama à base de água, mais limpos.
3. Monitoramento Inteligente e Colaborativo
Combinandoion-linesensores de nívelcomion-line medidores de densidadeetransmissores de temperatura em linhapara criar um sistema abrangente de monitoramento do desempenho da lama. Por exemplo, uma queda repentina de nível combinada com um pico de densidade aciona a identificação automática de perda de circulação, iniciando procedimentos de vedação de emergência.
Computação de ponta e previsão de IA:
O aprendizado de máquina analisa dados históricos de nível para prever tendências de consumo de lama (por exemplo, quedas de nível aceleradas ao perfurar em formações específicas), permitindo o agendamento proativo de reservas de lama para reduzir riscos de tempo de inatividade.
Operações remotas:
A sede do campo petrolífero pode monitorar os níveis dos tanques de lama em vários locais de poços em tempo real por meio de plataformas de nuvem, permitindo alocação unificada de recursos e "gerenciamento colaborativo de vários poços", especialmente para desenvolvimento de poços agrupados.
O monitoramento do nível de tanques de lama evoluiu de uma tarefa que exigia muita mão de obra para uma tarefa que exige muita tecnologia, impulsionada pela IoT industrial que está remodelando as operações tradicionais. Sensores de nível em linha não são apenas ferramentas de medição, mas nós críticos que conectam segurança, eficiência e custos de perfuração. Para empresas petrolíferas que buscam desenvolvimento de alta qualidade, adotar soluções de monitoramento inteligentes é tanto uma necessidade crítica para reduzir riscos de segurança quanto um investimento estratégico para aumentar a competitividade em uma crise do setor.
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Horário da publicação: 05/06/2025
