APPLICATION OF SENSOR TECHNOLOGIES FOR AUTOMATED DETERMINATION OF RHEOLOGICAL PROPERTIES OF DRILLING FLUIDS

2025

Закрытый доступ Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.5593/sgem2025v/4.2/s06.23
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Accurate, real-time characterization of drilling fluid rheological properties, such as plastic viscosity, yield stress, and gel strength, is vital for optimizing oil and gas drilling operations and advancing sustainable exploration. This study assesses advanced sensor technologies � ultrasonic sensors, inline viscometers, optical flow analyzers, and microfluidic sensors�for automated, real-time measurement of these properties in water-based, oil-based, and synthetic-based muds. Experiments utilized a closed-loop flow rig mimicking field conditions (25�150�C, 0.1�10 MPa), with API-standard fluids for calibration. Inline viscometers achieved the highest accuracy (MAE = 0.2 cP for viscosity, = 0.1 Pa for yield stress) and reliability (R� > 0.98) against the Fann 35 viscometer, with response times of 0.5 s. Ultrasonic sensors performed robustly (MAE = 0.4 cP), while optical and microfluidic sensors struggled with opaque fluids (MAE up to 1.0 cP) and low-shear conditions (errors up to 15%). Limitations, including sensor fouling and high-pressure interference, were addressed with proposed automated cleaning and adaptive calibration. These systems reduce human error and enhance efficiency. Future work will improve optical/microfluidic sensors, test extreme conditions (>150�C, >10 MPa), and integrate deep learning for predictive fluid modeling, aligning with recent AI-driven advancements.