Pressure Temperature Spinner [PTS] 1. Wha Whatt is PT PTS? S? •
Objective and Fundamental
•
Tools and Survey Plan
•
Reservoir Parameters to be obtained and
•
Expected Result
2. How to analyse PTS Data? • • •
Production PTS Data Analysis Injection PTS Data Analysis Shut-in PTS Data Analysis
1
Part 1
1. Wha Whatt is PT PTS? S? •
Objective and Fundamental
•
Tools and Survey Plan
•
Reservoir Parameters to be obtained and
•
Expected Result
2
Part 1
1. Wha Whatt is PT PTS? S? •
Objective and Fundamental
•
Tools and Survey Plan
•
Reservoir Parameters to be obtained and
•
Expected Result
2
Types of Downhole Measurements Go Devil Logging Calipers Logging PT Logging PTS Logging Downhole Sampling (DHS)
3
PTS Logging Description PTS logging merupakan salah satu program pengujian sumur yang sangat penting yang penting yang dilakukan dengan menurunkan alat bernama PTS (Pressure Temperature Spinner) ke dalam sumur untuk memperoleh data-data yang dapat dianalisa untuk keperluan karakterisasi karakterisasi reservoir reservoir (feedzone).
? Note: Please not to confuse with PTS Survey, Survey, PTS Logging, Logging , or PTS Measurement. They have the same meaning.
4
Feedzone/Reservoir Characterization
5
Feedzone/Reservoir Characterization
6
Perbedaan PT dan PTS Logging Perbedaan mendasar adalah pada PTS logging dilakukan pengukuran profil laju alir fluida di dalam lubang sumur, tidak hanya pengukuran tekanan (pressure) dan temperatur saja seperti pada PT logging. Spinner berfungsi sebagai komponen yang akan merekam profil laju alir fluida yang direpresentasikan oleh kecepatan putaran spinner . PTS dapat menggantikan peran PT tool, sedangkan sebaliknya tidak. 7
Basic Principle of Downhole Measurement Cannot “see” the geothermal reservoir to directly measure reservoir parameters. Pipeline on open ground – we can measure diameter, length, pressure drop and flow. •
•
Need to infer reservoir parameters from information obtained from the wells which are our “eyes” in the reservoir.
8
Reservoir | Feedzone | Objective of PTS Survey
Identifikasi lokasi feedzone, sekaligus laju alir dan enthalpy dari setiap feed zone.
Objective of PTS Survey
9
Reservoir | Feedzone | Objective of PTS Survey Fracture/feedzone
Identifikasi lokasi feedzone, sekaligus laju alir dan enthalpy dari setiap feed zone.
Objective of PTS Survey
10
PTS Tools •
Alat PTS dilengkapi dengan sensor tekanan, temperatur, dan flow meter (spinner).
Pressure Temperature Spinner
11
Prinsip Kerja
1. Spinner adalah balingbaling (impeller) yang berputar bila ada fluida yang melewatinya.
3. Frekuensi putaran spinner atau RPS berbanding lurus terhadap kecepatan fluida satu fasa di dalam sumur.
2. Banyak putaran dari baling-baling tersebut dalam selang waktu tertentu dicatat di permukaan sebagai RPS.
12
Cable Head
Tool’s Parts
Centralizer
Heat Shield Impeller/Spinner m 5 . 2
Pressure Port Temperature Sensor
Centralizer berfungsi untuk mempertahankan posisi PTS tool agar berada di tengah-tengah Impeller pipa Impeller housing
13
Peralatan Lain Winch: Peralatan untuk mengulur dan menarik kabel ke dan dari dalam sumur
E-line or Slick line: Kabel untuk menurunkan alat ke dalam sumur yang sekaligus dapat berfungsi sebagai trasmitor data hasil pengukuran secara real time (E-line). Sedangkan slick line tidak secara real time.
14
Instrumen Lain dari PTS tool Sensor Weight: untuk memonitor tension dari kabel logging secara terus menerus. Tension adalah gaya yang bekerja pada kabel yang mengakibatkan kabel teregang akibat adanya beban diujung kabel
SRO = Surface Read Out: perangkat untuk membaca data yang ditransmisikan dari dalam lubang ke permukaan. Untuk ini digunakan e-line cable. Dihubungkan monitor sehingga parameter yang sedang diukur dapat dibaca secara real time.
15
PTS logging in Indonesia since mid 1980’s
16
Prinsip Kerja Tekanan, 1. Merekam Temperature, dan laju rotasi impeller dipermukaan dengan menurunkan downhole tool yang dilengkapi oleh sensor tekanan, temperatur dan flow meter. 2. Landaian perubahan tekanan, temperatur, dan rps yang terekam nantinya akan dianalisa untuk mendeskripsikan kondisi sumur dan reservoir.
Spinner in moving fluid
Selain spinner, alat PTS juga dilengkapi sensor pengukur tekanan dan temperatur
17
PTS Operation •
Temperature
Up to 350°C
Pressure
Up to 350 bar
Data logging
Memory mode or e-line mode Memory mode: the logged data is downloaded to a laptop at the surface and merged with the logged surface parameters. E-line mode: mono conductor cable in e-line mode with real time data to surface, or on slickline in memory mode.
Price
Much higher than PT Logging
Continuous measurement
Alat PTS dilengkapi dengan sensor tekanan, temperatur, dan flow meter (spinner).
Pressure Temperature Spinner
18
Data Record (Exampe)
19
Data Identification
Lokasi Feedzone Laju alir (kemampuan produksi/injeksi feedzone [Productivity/ Injectivity index])
Enthalpy
Diidentifikasi dengan berputarnya spinner dan temperature change Dikuantifikasi berdasarkan nilai rotation per second dari putaran spinner
Diukur dari nilai tekanan dan temperatur oleh alat PTS di kedalaman feedzone
20
Feedzone/Reservoir Characterization Memproduksikan sumur secara bersamaan alat PTS diturun-naikkan ke dalam sumur untuk merekam tekanan, temperatur, dan kecepatan spinner
m = PI * (Preservoir – P flowing) PI = m / (Preservoir – P flowing) Productivity Index (PI)
21
Timing of Ideal Well Testing Kapan kah pengukuran menggunakan alat PTS dilakukan?
Drilling completed
Well Completion Test
•
•
Injection test/Water loss test/gross permeability test
Pressure transient test (Drawdown | Pressure Build up, Injection | Fall Off) •
Well Testing
•
Production performance test
•
Flowing test
•
Interference test, etc
Shut-in or heating up test
22
PTS Logging Operation
g n i g g o L S T P
PTS Injection PTS Flowing PTS Shut-in
PTS logging atau pengukuran tekanan (P), temperature (T), dan kecepatan spinner (S) di sepanjang kedalaman lubang sumur dapat dilakukan dalam keadaan sumur diproduksikan, diinjeksikan, atau shut-in agar dapat diketahui kedalaman dan kontribusi masing-masing feedzone (potential fluid entry) terhadap produksi sumur serta dapat dipelajari aliran antar feedzone yang terjadi.
General operation of PTS 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Turunkan sinker bar/dummy terlebih dahulu. Rekam obstruksi di dalam lubang.
7. 8.
Naikkan alat secara perlahan (log up). Unduh (download) data dari surface unit.
Jika kondisi lubang sumur dianggap ‘aman’, mulai turunkan alat PTS secara perlahan ( log down ).
Lakukan pengukuran secara kontinyu dengan kecepatan kabel dan kedalaman sesuai program. Lakukan log up pada kecepatan kabel sesuai program Ulangi pengukuran sesuai kebutuhan program Lakukan stop check (stationery) diatas dan dibawah setiap zona produksi/ potential fluid entry
23
Feedzone/Reservoir Characterization During Production Log up
m = PI * (Preservoir – P flowing) PI = m / (Preservoir – P flowing) Productivity Index (PI)
Log down
24
Feedzone/Reservoir Characterization During Injection Log up
m = II * (Pinjection – P reservoir) II = m / (Pinjection – P reservoir) Injectivity Index (PI)
Log down
25
Part 2
2. How to analyse PTS Data? • • •
Production PTS Data Analysis Injection PTS Data Analysis Shut-in PTS Data Analysis
26
PTS INJECTION
27
PTS INJECTION
28
PTS INJECTION¹ Inflow or outflow?
29
PTS Injection Injection fluid
inflows
Injection rate of 63 l/s
Cable velocity of 30 m/min
Feedzone
Depth (m MD)
#1
762-780
#2
800-840
#3
1010-1150
#4
1400
outflows
30
PTS INJECTION
How to analyse of PTS Injection Data to obtain information of 1. Location of permeable/feed zones 2. Contribution of each feedzones 3. Enthalpy of the fluid from each feedzones
Here’s the HOW?
In the next slides
31
PTS INJECTION
32
PTS INJECTION | Step One 1. Identify the location of permeable/feed zone by the temperature change
33
PTS INJECTION | Step Two 2. Determine the flow, which one(s) is the inflow(s) and the outflow(s)?
34
PTS INJECTION | Step three : Heat and Mass Balance 3. Hitung kontribusi fluida dari masing-masing feedzone menggunakan rumus heat and mass balance
35
PTS INJECTION | Example
36
PTS Injection Answer
m1
=
28.00 kg/s
h1
=
140.38 kJ/kg
m1
=
28.00 kg/s
Depth
=
1127 kJ/kg
Temp
=
33.50 °C
h1
=
140.4 kJ/kg
1 2 3 m3
=
28.78 kg/s
h3
=
212.12 kJ/kg
m2
=
0.78 kg/s
h2
=
2801 kJ/kg
Depth
=
1340 m
Temp
=
50.7 °C
h3
=
212.0 kJ/kg
4
m4
=
1.18 kg/s
h4
=
2800 kJ/kg
5 m5
=
29.96 kg/s
h5
=
314.67 kJ/kg
Depth
=
1483 kJ/kg
Temp
=
75.17 °C
6 m8
=
34.71 kg/s
h8
=
654.36 kJ/kg
7
m6
=
4.74 kJ/kg
h6
=
2800 kJ/kg
Depth
=
1780 kJ/kg
Temp
=
155.1 °C
8 Depth
=
2390 m
m8
=
34.71 kg/s
h8
=
682.8 kJ/kg
PTS FLOWING/PRODUCTION
38
PTS FLOWING Contoh data dari PTS Flowing Survey
Depth m
Temp C
°
Sat Temp
Press
Frequency (RPS)
C
bar(a)
hz
ft/min
°
Cable Speed
9.8
229.81
229.59
27.79
0.1
55.12
9.9
229.8
229.60
27.792
35.2
55.12
10
229.74
229.62
27.803
42.9
61.02
10.2
229.83
229.62
27.802
43.8
61.02
10.3
229.8
229.59
27.79
44
61.02
10.5
229.81
229.60
27.792
44.3
55.12
10.6
229.81
229.60
27.796
44.1
61.02
10.8
229.81
229.63
27.808
43.4
55.12
10.9
229.83
229.62
27.804
42.8
61.02
11.1
229.81
229.61
27.801
43.1
55.12
11.2
229.81
229.62
27.803 42.2 61.02 Dan seterusnya sampai kedalaman sumur
39
PTS FLOWING
40
PTS FLOWING
How to analyse of PTS Flowing Data to obtain information of 1. Location of permeable/feed zones 2. Contribution of each feedzones 3. Enthalpy of the fluid from each feedzones
Here’s the HOW?
In the next slides
41
PTS FLOWING
How to analyse of PTS Flowing Data to obtain information of 1. Location of permeable/feed zones 2. Contribution of each feedzones 3. Enthalpy of the fluid from each feedzones
Here’s the HOW?
In the next slides
42
PTS Flowing Data Analysis | Step One 1. Change RPS into fluid flow velocity (v)
43
PTS FLOWING | Step One Change RPS into fluid flow velocity (v) •
Kecepatan fluida pada suatu kedalaman tertentu dihitung dengan persamaan: V = (1/m) x RPS – Vtool (cable speed)
•
•
Nilai m sama dengan slope diperoleh dengan cara membuat cross plot antara RPS dengan kecepatan alat (cable speed). Idealnya, kurva RPS terhadap kecepatan alat akan membentuk garis lurus. Note : fpm = feet per minute rps = rotation per seconds
44
PTS FLOWING | Step One Change RPS into fluid flow velocity (v) Contoh pada kedalaman 1116 m *Positif atau negatif hanya menunjukan arah logging (log up/ log down)
Plot RPS vs cable speed
Diperoleh slope (m)=0.024
45
PTS FLOWING | Step One Prosedur yang sama dengan di atas dilakukan sepanjang kedalaman.
slope = 0.021 1/m =1/slope =1/0.021 = 47.6
46
PTS Flowing | Step One Completed Data
Result
47
PTS Flowing | Step Two Completed 2. Tentukan lokasi feed zone (inflow atau outflow) dan laju alir massa (mass flow)
Outflow Outflow
Inflow
Outflow Inflow
Inflow
Inflow 48
PTS Flowing | Step Three and Four 3. Penyelarasan (matching) hasil simulasi dengan data lapangan (data observasi/dari pengukuran lapangan) 4. Lakukan Simulasi Penurunan Tekanan di Dalam Lubang Sumur
49
PTS Flowing | Step Four 4. Lakukan Simulasi Penurunan Tekanan di Dalam Lubang Sumur
50
PTS SHUT-IN/HEATING UP
51
PTS SHUT-IN/HEATING UP
(can be replaced by PT tool)
The objective is to obtain reservoir pressure.
Vapor Dominated Reservoir
52
PTS SHUT-IN/HEATING UP
(can be replaced by PT tool)
The objective is to obtain reservoir pressure.
Two-phase Liquid Dominated Reservoir
53
PTS SHUT-IN/HEATING UP
(cannot be replaced by PT tool, necessary to run PTS tool to study flow between feedzones more carefully)
The other objective is to obtain further information on location of feed zones, to study flow between feed zones
54
REFERENCES Acuña, J.A. and Arcedera, B.A.: Two-Phase Flow Behavior and Spinner Data Analysis in Geothermal Wells, Proc. World Geothermal Congress, Antalya, Turkey (24-29 April 2005) Axelsson, G. and Steingrímsson, B.: Logging, Testing and Monitoring Geothermal Wells, Presented at “Short Course on Geothermal Development and Geothermal Wells”, Santa Tecla, El Salvador (March 11-17, 2012) Grant, M.A. and Bixley, P.F.: Geothermal Reservoir Engineering, 2nd Edition, Academic Press (2011) ¹Steingrimsson, B, “Geothermal Well Logging: Temperature and Pressure Logs”, United Nations University: Geothermal Training Programme (2013) Stevens, L, “Pressure, Temperature And Flow Logging In Geothermal Wells”, Century Drilling & Energy Services (Nz) Limited, New Zealand, 2010)
55
