HALLIBURTON 社 高分解能地層・坑井内圧力・温度モニタリングシステム

DataSphere®ERDTM 圧力・温度センサー(最高耐熱 315℃)のご紹介
地熱技術開発株式会社
弊社は，2002 年度より海外における EOR，貯留層管理，フラクチャリング等のモニタリングで多数実績を有する
ERDTM Downhole Gauge System を用いた高分解能貯留層圧力・温度モニタリングシステムを導入しております。同センサーは従来のクオーツゲージタイプの圧力センサーに比べ，分解能及び温度依存性の面に優れており，従来機器に比べ信頼性が格段に向上しています。
なお，
現在はDataSphere® ERD™ Downhole Gauge System としてHalliburton社が機器製造し，弊社は国内代理店として機器を提供しております。

 DataSphere®ERD™Downhole Gauge System の特徴
DataSpehere®ERD™Downhole Gauge System は以下の特徴を有しています。

・ 坑内センサー耐熱温度 315℃及びケーブル耐熱温度 300℃ (従来 250℃)
・ 圧力計測精度最大±0.03% F.S. (従来 0.09% F.S.)・ センサードリフト±1psi/年 (従来 3psi/年)・ 信号強度の向上：信号伝送可能距離 9150m(従来 7600m)
・ １芯コンダクターケーブルによる計測が可能
・ センサー外径 1.0″(従来 1.1″)・ 耐振動耐衝撃性能の向上
・ センサー生存率 97%
センサーは，シリコン発振素子を用いたERD(electrically resonating diaphragm)方式を採用しています。ERD 圧力センサーは，高分解能(0.0001%フルスケール)で，温度変化に対して極めて安定

図 1 ERDTM センサーの圧力温度適用範囲性の高いセンサーで，坑内圧力センサー(チュービングコンベイ方式，ケーシングコンベイ方式，ワイヤーラインコンベイ方式)としても，地上圧力センサーとしても適用可能です。また，センサーは，坑内装置に故障の原因となる電子装置やバッテリーを持たないため，センサーの生存率(97%)
が優れております。
表 1 ERDTM センサー仕様

圧力レンジ (psi)ERDERD-HT 200

ERD-HT 260

ERD-XHT

Atmospheric - 15,000

Atmospheric - 20,000

Atmospheric - 20,000

Atmospheric - 3,000

圧力精度 (%FS) (psi)0.03 (4.5)

0.08 (16)0.08 (16)0.04 (1.2)

圧力分解能 (psi/sec)

0.015

0.020

0.020

0.0030

最高動作温度 (°C)

175

200

260

315

温度精度 (°C)

<0.5

<0.5

<0.5

<0.5

0.01

0.01

0.01

0.01

温度分解能 (°C/sec)
耐振動性能1+/- 35g at 10 – 70 Hz and 500 G’s +/- 35g at 10 – 70 Hz and 500 G’s +/- 35g at 10 – 70 Hz and 500 G’s +/- 35g at 10 – 70 Hz and 500 G’s ERD™Reader データ収録システム
ERD Reader データ収録システムの主な特徴を以下に示します。
・ リアルタイム表示
・ 最大メモリー32GBytes
・ 複数センサーを同時計測(最大 16 センサー対応)
・ AC/DC/ソーラーパネル対応
・ 動作環境温度：-40～85℃
・ 筐体サイズ小型化:W11.6 x H13.5 x L16cm
・ 筐体重量：約 2kg
・ 防水防爆規格対応（CSA/ATEX）
・ 各種ポート対応:Wi-Fi/Ethernet/RS485/4-20mA・ 別途オプション：携帯電話等による無線データ通信
図 2 ERDTM Reader データ集緑システム

 各種モニタリングシステム
・チュービングコンベイ方式
センサーはプロダクションチュービング間に接続されるＹブロックに固定され(図 3)，坑内伝送ケーブルはプ
ロダクションチュービングの外側にカラープロテクターとステンレスバンドで固定されます。坑内伝送ケーブルは地上の袖バルブ等から引き出しシールパックオフ(耐圧仕様:3,000psi～15,000psi)されます。坑内圧力はプロ
ダクションチュービングの内側及び外側を計測することが可能です。センサーは複数深度でアレイ式に設置が可能です。本システムは生産最適化，ポンプ制御，坑井試験，水圧破砕等の坑井刺激，EOR 及び長期貯留層観測等に適用可能です。なお，同様のセンサーを坑内に吊り下げるワイヤーラインコンベイ方式も対応可能です(図 5,6)。
・ケーシングコンベイ方式
本方式はケーシングマンドレル内のセンサーにより坑内圧力・温度を観測します。センサーはケーシング外側に設置され，坑内伝送ケーブルはケーシングセントラライザー，ステンレスバンドでケーシング外側に固定しながら降下設置します。セメンチング，ポンプ最適化，坑井刺激中等の坑内圧力・温度データの計測及び長期貯留層観測等に適用することが可能です(図 4)。本ツールは複数のゾーンにおいて，ケーシングの外側圧力，内側圧力，あるいは外側と内側の圧力を同時に測定することが可能です。

2

図 3 チュービングコンベイ方式坑内ツール

図 5 ワイヤーラインコンベイ方式

3

図 4 ケーシングコンベイ方式坑内ツール

図 6 坑内センサー外観図 国内実績
表 2 国内実績一覧
坑井方式(坑井種類)(圧力レンジ)

観測井ケーシング
コンベイ(3,000 psi)

1091m

PGS (3,000 psi)

2003 年 3 月

観測継続中

チュービングコンベイ(5,000 psi)

1072m

PGS (3,000 psi)

2003 年 5 月

観測継続中

チュービングコンベイ(5,000 psi)

880m

PGS (3,000 psi)

2003 年 11 月

プロジェクト終了，回収済み

チュービングコンベイ(3,000 psi)

880m

チュービングコンベイ(15,000 psi)
チュービングコンベイ(3,000 psi)
チュービングコンベイ(3,000 psi)
チュービングコンベイ(3,000 psi)

1570m

HPWH (10,000 psi)

2008 年 2 月

観測継続中

1040m

PGS (3,000 psi)

2008 年 2 月

観測継続中

1005m

PGS (3,000 psi)

2008 年 4 月

観測継続中

1110m

PGS (3,000 psi)

2008 年 5 月坑井都合により回収

チュービングコンベイ(3,000 psi)
チュービングコンベイ(5,000 psi)
チュービングコンベイ(15,000 psi)

830m

PGS (3,000 psi)

2008 年 11 月

観測継続中

1100m

PGS (3,000 psi)

2009 年 4 月

観測継続中

3800m

HPWH (5,000 psi)

2009 年 7 月

坑井都合により回収（岩野原 CCS)
CO2 圧入井（岩野原 CCS)
CO2 圧入井（夕張 ECBM)
生産井（夕張 ECBM)
A （石油・ガス)
B （石油・ガス)
C （石油・ガス)
D （石油・ガス）
E （石油・ガス）
F （石油・ガス）
G （石油・ガス）
H （地熱）I （地熱）J （地熱）K （地熱）
L （地熱）
M （地熱）
CO2 圧入井（苫小牧 CCS)
CO2 圧入井（苫小牧 CCS)

設置深度

坑口パックオフ(圧力レンジ)

設置年月(2007 年 10 月)
PGS (3,000 psi)

2006 年 4 月

プロジェクト終了，回収済み(2007 年 10 月)(2009 年 4 月)

(2009 年 8 月)

ワイヤーラインコンベイ(1,500 psi)

1300m

ワイヤーラインコンベイ(3,000 psi)
ワイヤーラインコンベイ(3,000 psi)
ワイヤーラインコンベイ(3,000 psi)
ワイヤーラインコンベイ(3,000 psi)
ワイヤーラインコンベイ(3,000 psi)
チュービングコンベイ(10,000 psi)

280m

Bowen (3,000 psi)

2012 年 2 月

観測終了後，2014 年回収

300m

Bowen (3,000 psi)2013 年 2 月

観測終了後，2014 年回収

1380m

Bowen (3,000 psi)2013 年 12 月

観測継続中

98m

Bowen (3,000 psi)2013 年 12 月

観測継続中

2035m

Bowen (3,000 psi)

2015 年 2 月

観測継続中

4498m

HPWH (10,000 psi)

2015 年 2 月

観測継続中

2061m

HPWH (10,000 psi)

2015 年 6 月

観測継続中

チュービングコンベイ(5,000 psi)

Bowen (3,000 psi)

2010 年 4 月

2011 年 2 月に回収後他坑井で適宜運用

設置実績 信頼性（サバイバル率）

4

備考100%



海外実績
表 3 27 年間の海外実績（チュービングコンベイ方式，ケーシングコンベイ方式，ワイヤーラインコンベイ方式）
HALLIBURTON

HALLIBURTON

HALLIBURTON

HALLIBURTON

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

Casing Conveyed Gauge - Reservoir Pressure ( Since 1994 )Tubing Conveyed Gauge ( Since 1994 )SENSORS

Casing Conveyed Gauge - Annulus Pressure ( Since 1994 )1,322

Total Wells

250

Total Wells

81

Total Wells

99

Total Systems

1,605

Total Systems

273

Total Systems

81

Total Systems

113

Total Gauges

113

Total Gauges

1,718

Total Sensors

3,875

Operating Days

12,112,043

Operating Years

SENSORS

Maximum

21,897 /19,337( feet MD / feet TVD )Average

5,949 /

BOTTOMHOLE TEMPERATURE

Total Gauges

770

Total Sensors

1,611

Operating Days

7,663,097

Operating Years

33,184SENSOR DEPTH

Maximum

13,957 /

12,6285,475( feet MD / feet TVD )Average

2,488 /

Maximum

661( Fahrenheit )Average214

BOTTOMHOLE TEMPERATURE

BOTTOMHOLE PRESSURE

Maximum

22,185

Average

3,848

Failures193

Successes

3,682

PERFORMANCE

Reliability
Last Update:

SENSORS

Total Gauges

82

Total Sensors

219

Operating Days

1,647,333

Operating Years

20,995SENSOR DEPTH( psig )Suspended Gauge ( Since 1994 )Total Wells

Maximum

10,250 /10,0152,438( feet MD / feet TVD )Average

4,735 /

Maximum548( Fahrenheit )Average

108

BOTTOMHOLE TEMPERATURE

BOTTOMHOLE PRESSURE

Maximum

8,400

Average

1,484

Failures50

Successes

1,561

PERFORMANCE

95.0%

Reliability

12/31/2023

Last Update:

Total Sensors

232

Operating Days

676,909

Operating Years

4,513

SENSOR DEPTH( psig )SENSORS

1,855

Maximum

6,676 /

6,358

4,580

SENSOR DEPTH( feet MD / feet TVD )Average

1,826 /

1,672

Maximum

490

Maximum( Fahrenheit )Average

169

BOTTOMHOLE TEMPERATURE( Fahrenheit )Average

130

BOTTOMHOLE PRESSURE

Maximum

17,000Maximum

3,377Average

5,341

BOTTOMHOLE PRESSURE

Average608

Failures18

Successes

201( psig )PERFORMANCE

96.9%

Reliability

12/31/2023

Last Update:( psig )PERFORMANCE

91.8%

Failures6Successes

226

Reliability

12/31/2023

600

Last Update:

97.4%
12/31/2023

表 4 直近 10 年間の海外実績（チュービングコンベイ方式，ケーシングコンベイ方式，ワイヤーラインコンベイ方式）
HALLIBURTON

HALLIBURTON

HALLIBURTON

HALLIBURTON

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

Casing Conveyed Gauge - Reservoir Pressure ( Last 10 Years )Tubing Conveyed Gauge ( Last 10 Years )PERFORMANCE

Total Sensors

1,475

Successes

1,425

Reliability

96.6%

Last Update:

PERFORMANCE

12/31/2023

Casing Conveyed Gauge - Annulus Pressure ( Last 10 Years )Total Sensors

937

Successes

925

Reliability

98.7%

Last Update:

PERFORMANCE

12/31/2023

Suspended Gauge ( Last 10 Years )Total Sensors

26

Successes

24

Reliability

92.3%

Last Update:

Total Sensors
PERFORMANCE

12/31/2023

105

Successes

103

Reliability

98.1%

Last Update:

12/31/2023

表 5 直近 5 年間の海外実績（チュービングコンベイ方式，ケーシングコンベイ方式，ワイヤーラインコンベイ方式）
HALLIBURTON

HALLIBURTON

HALLIBURTON

HALLIBURTON

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

DataSphere ® ERD TM Sensor Track Record

Casing Conveyed Gauge - Reservoir Pressure ( Last 5 Years )Tubing Conveyed Gauge ( Last 5 Years )PERFORMANCE

Total Sensors

738

Successes

713

Reliability

96.6%

Last Update:

12/31/2023

PERFORMANCE

Casing Conveyed Gauge - Annulus Pressure ( Last 5 Years )Total Sensors

227Successes

225

Reliability

99.1%

Last Update:

12/31/2023

PERFORMANCE

Suspended Gauge ( Last 5 Years )Total Sensors

15

Successes

15

Reliability

100.0%

Last Update:

12/31/2023〒104-0033 東京都中央区新川 1-22-4（新川ニッテイアネックスビル 4F）
TEL(03)5541-9072 FAX(03)5541-9074

5E-Mail: mandb@gerd.co.jp（技術部）

Total Sensors
PERFORMANCE

61

Successes

61

Reliability

100.0%

Last Update:

12/31/2023