Messung von Drilling Mud und Slurry

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Lieselotte Friedrich
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1 Messung von Drilling Mud und Slurry unter in-situ Bedingungen In line In situ Partikelmessung in hochkonzentrierten Disperphasen In real time In Originalkonzentration Qualität made in Germany

Warum in line Messung in Echtzeit? Sequip entwickelt bereits seit 1993 Sensoren für den Einsatz in hochkonzentrierten Dispersphasensystemen.

2 Warum in line Messung in Echtzeit? Sequip entwickelt bereits seit 1993 Sensoren für den Einsatz in hochkonzentrierten Dispersphasensystemen. Diese Entwicklung wurde seitdem kontinuierlich weitergeführt und verbessert. Die Schwerpunkte des direkten Einsatzes der Sensortechnologie sind die Überwachung von Formulierungen und die Steuerung verfahrenstechnischer Anlagen. Partikel und Tropfengrößen werden in Echtzeit und unter in-situ Bedingungen kontinuierlich erfasst und gesteuert. In enger Zusammenarbeit mit Anwendern werden die Sensorsysteme optimiert und in der Praxis eingesetzt. So sind Sequip Systeme, die seit 10 Jahren in der Praxis messen ohne Reparatur und unplanmäßige Wartungsausfälle, mit über Betriebsstunden im Dauereinsatz erfolgreich, Aufgrund der direkten Messung der Anzahl der Objekte und der fraktionellen Größe, welche in direkt aufsteigenden Rohrleitungen gemessen werden, wurde die Möglichkeit eröffnet, die gesamte Verteilungskinetik lückenlos zu erfassen und zu steuern. Die hochauflösende Sensortechnik erlaubt u.a. bei der Messung von Formulierungen von Drilling Mud Emulsionen auch gleichzeitig die Detektion von Gesteinsanteilen, die während des Bohrvorganges entstehen, als bimodale und trimodale Verteilungen anzuzeigen. Wie erzielen unsere Systeme Vorteile bei unseren Kunden? Vorteile: Dynamischer und selektiver Fokus Validierbare Messung nach ISO Kompensation der hohen optischen Dichte durch Lasermodulation Erfassung von zwei unabhängigen Partikel-/ Tropfenphasen innerhalb derselben Dispersion Streuphasenkompensation in Dispersionen Höchste dynamische Auflösung von Drilling Mud

3 Vorteile für unsere Anwender: Kompensation der Absorption durch geregelte Laserenergiemodulation Streuphasenkompensation durch modifizierte Signalempfänger Höchste Betriebszeiten durch wartungsarme Technologie Ermittlung des Fließverhaltens und der Auswirkung von Zeit oder Druck auf rheologische Eigenschaften Simulieren von Verarbeitungsbedingungen zur Bewertung der Betriebseigenschaften in der Praxis Identifizierung von Änderungen in der thermischen Stabilität Untersuchung von äußeren Einflüssen, wie Temperatur, Vibration und Zeit, auf die Produktperformance Erhöhung der Nutzungsdauer der eingesetzten Bohrköpfe Verfolgung von Formulierungen von neuartigen Drilling Mud bei der Entwicklung von Hochleistungs-Drilling Mud Sequip Consulting Testaufbau für eine Slurry Messung Ergebnisse: Zeiteinsparung bei der Entwicklung von neuen Formulierungen Vermeidung von Stillstandszeiten durch kontinuierliche Überwachung mit Echtzeitmessung Optimale Sicherheit durch direkte Messung Optimierung der Qualitätskontrolle Versuchsaufbau für fünf Bajonettsensoren mit Pumpe und Einsatz eines Ultraschallgerätes von Dr. Hielscher GmbH

4 Anwendungen: Bei der Verwendung von Drilling Mud ist die zeitnahe Verfolgung des Prozesses von großer Bedeutung. So kann schnell reagiert werden, wenn sich die rheologische und morphologische Zusammensetzung des Drilling Mud während des Prozesses ändert. Dadurch wird der Bohrvorgang optimiert und die Kapazität des Bohrkopfes erhöht. Systeme renommierter Hersteller in den Vergleich einbezogen. Hier zeigten sich vor allem Unterschiede in der Laserleistung und der eingesetzten Opto-Mechanik, der jeweiligen Lösungsvariante. Auf Grundlage der speziellen Drilling Mud Kundenanforderungen wurden verschiedene physikalische Verfahren an definierten Slurry die im anwendungstechnischen Einsatz stehen, untersucht. Neben den Sequip- Systemen wurden nur überdurchschnittliche Systemvergleich Sequip DMMA X1 Sequip DMMA X3 Sequip SMA G01 LasenTrack MTS LSRA * Opt. Fokus EPSA EPSA EPSA SMF Adaptive Signalinterpretation für FBRM Messgeräte Auflösung <5 µm < 1 µm < 0,8 µm < 2 µm < 20 µm Messbereich µm µm µm 5 < 600 µm 0.8 < 1200 µm Konzentration < 80% < 80% < 40 % < 60 % < 60 % CLD Laser-Energie 5 mw 8 mw 3 mw 3 mw 1 mw Bewertung)* Punkte 93 Punkte 75 Punkte 75 Punkte 68 Punkte Legende: DMMA Drilling Mud Morphology Analyzer SMA Slurry Morphology Analyzer EPSA Exposed Particle Surface Area CLD Chord Length Distribution SMF Selective Multi Focus LasenTrack by HEL Group LSRA Laser Scattering Radar Analyzer von MTS Particle Technology GmbH patentiert: EP B1 Adaptive Signalinterpretation für FBRM-Messgeräte )* 1 Die Bewertung erfolgte bezogen auf die erreichten Messbereiche und der Auflösung in Bezug auf die handhabbaren Konzentrationen, die im Rahmen der üblichen Kundenspezifikation bei c v 40 bis 70% Öl / Wasser + Betonit ähnliche Zuschlagstoffe der Formulierung basieren. Im Besonderen wurde bewertet, ob bei originaler Konzentration von 80Cv% bezogen auf die Basis Drilling Mud, die Zugabe von gesiebtem Graphit (325µm) und gesiebtem kristallinen Material (1000 µm) erkannt wurde.

Anwendung: Ergebnis des besonders erfolgreichen in line und in situ Sensor Systems DMMA Labormessung Drilling Mud mit Zugaben Erläuterung: Es wurde Ölschlamm von c v 60% Öl gemischt mit Betonit in

Dann wurde das graue kristalline Produkt d 50/3 300 µm mit dem 3D ORM Morphology Analyzer mit Exposed Particle Surface Measurement gemessen und das beige kristalline Produkt d 50/3 800 µm zugegeben.

5 Anwendung: Ergebnis des besonders erfolgreichen in line und in situ Sensor Systems DMMA Labormessung Drilling Mud mit Zugaben Erläuterung: Es wurde Ölschlamm von c v 60% Öl gemischt mit Betonit in einer 50%igen Konzentration gemessen. Die Tröpfchengröße des O/W Gemischs wurde zuerst gemessen. Dann wurde das graue kristalline Produkt d 50/3 300 µm mit dem 3D ORM Morphology Analyzer mit Exposed Particle Surface Measurement gemessen und das beige kristalline Produkt d 50/3 800 µm zugegeben. Beide Größenänderungen wurden vom Messgerät registriert und führten zum Anstieg. Im nächsten Schritt wurde durch Siebung in verschiedenen Fraktionen die Größe wieder reduziert. Dies wurde von der Software exakt wiedergegeben. Dies beweist, dass die Veränderung in der Zusammensetzung und Morphologie des Drilling Mud durch den Sequip Drilling Mud Morphology Analyzer in Echtzeit erfasst und analysiert wird. Durch die Sequip in line Messung ist es möglich, die rheologischen und morphologischen Anpassungen des Drilling Mud während der Bohrung zeitnah vorzunehmen, was zu signifikanten Zeit und Kosteneinsparungen führt. Zertifiziert nach DIN ISO 9001:2008 Registrations-Nr.: Sequip S+E GmbH Angermunder Str. 22 D Düsseldorf Tel. +49 (0) info@sequip.de

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