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福建鑽井技術進展

福建鑽井技術進展


福建鑽井技術是提高鑽井效率的關鍵,對改變鑽井行業前景具有重要作用。
随着鑽井行業應對井場遇到的各種挑戰,用來處理井場難題的一種新方法便産生了,即控壓鑽井技術(MPD)。該技術利用自适應鑽井工藝,在鑽探管和内齒環處形成一個閉合環路,已成為當前具有鑽探複雜挑戰井的一個大轉折。控壓鑽井技術利用智能控制監測儀器在早期階段可以檢測注入量或失水量,且集成節流管彙所具有的自動化性能能夠準确地測量和控制井流體流入量或流出量。

該技術首次在亞太地區海上應用,它有助于攻克與碳酸鹽斷裂相關的鑽井難題。近五年來,由于它适用于當今的鑽井挑戰,其優點已經得到了認可,并且被迅速采用。控壓鑽井技術能自動檢測和控制流入或流出量的功能使得該技術已成為一個遊戲規則的改變者,從而降低風險發生概率,這正是由于該技術為處理鑽井問題提供了一種主動方法。

控壓鑽井技術對許多地層面臨鑽井挑戰的地區如西非和巴西,都是一種支持技術。目前威德福公司和運營商合作在這些地區采用控壓鑽井技術進行作業,以提高作業安全且降低風險及相關的福建鑽井成本。該技術給特立尼達拉島海上油井帶來了極大的好處。在這裡,作業者遇到了井漏和井眼穩定性的問題。利用控壓鑽井技術,威德福公司系統能夠幫助作業者成功地鑽井和完井,減少近50%的非生産性時間(NPT)。

控壓鑽井技術(MPD)已經從一個僅限于極端環境的應用系統發展成為用于多種福建鑽井環境的頭個選擇方法。該技術可以将風險降到至小,減少起下鑽次數,降低非生産性時間(NPT),優化當量泥漿密度。

控壓鑽井技術(MPD)及其優勢在今天的鑽井設計中相當普遍,以至于作業者開始要求其持久地安裝于深水鑽井船上。例如,鑒于控壓鑽井技術在西非海上深水鹽下地層方面的經驗,去年某運營商指定在建的鑽探船應配備有全自動化控壓鑽井技術(MPD)設備。随後許多運營商也開始效法。随着3,050米(10,000英尺)水深已經變成常規;複雜的地質環境如含鹽油區地層、碎石區、裂縫性碳酸鹽岩儲層以及窄密度鑽井窗口變得更加普遍;超高溫高壓、孔隙壓力和壓裂梯度問題也已變成慣例,因此,控壓鑽井技術(MPD)将成為未來鑽井作業的頭個選擇方法。

1997年,有效旋轉導向系統(RSS)引入定向井,為鑽井帶來了質的巨變。現在定向鑽井能夠更平穩、更快速地鑽探,源于AutoTrak旋轉導向閉環鑽井系統(RCLS)的技術進步。該技術的初步應用是針對于高成本的海上鑽井。旋轉導向系統的應用在提高性能,改善成孔質量,改變鑽井設計等方面具有巨大價值。

非常規油氣藏水平井鑽井技術的關注為改進鑽井技術創建了新的道路。非常規油氣藏的開發需要洩露出盡可能多的油氣藏,以斷裂地層并釋放油氣。這些水平井可能有租賃邊界限制,因此為了至大程度地得到水平暴露,福建鑽井必須使用一個小半徑曲線。許多非常規油氣藏造斜率(BUR)應用範圍是每30米(100英尺)10度到15度。以前的旋轉導向系統(RSS)具備的BUR性能,通常為每30米6度。貝克休斯認識到需要一種具有更高造斜率的旋轉導向系統,甚至要超過作業者在常規定向應用的系統。

作為一種高造斜率系統,AutoTrakCurve旋轉導向系統在2012年被投放市場。其中鑽頭是一個重要組成部分,可實現定性目标,提供好的成孔質量以及優化ROP。鑽頭的關鍵設計參數與AutoTrak運行參數匹配可以實現至佳定向響應和性能。貝克休斯的聚晶金剛石複合片鑽頭在提高鑽具系統的造斜率性能的同時能保持極好的鑽孔質量。此外,AutoTrak Curve旋轉導向系統采用貝克休斯高等或超高等發動機也能夠提高鑽井性能。

井台批量鑽井不是一個新概念,近年來它一直應用于北極環境中,将鑽井作業對凍原地區敏感的影響降低到至小程度。

但是它在非常規鑽井的意義是革命性的。這些非常規資源地區需要大量井,使儲層接觸和生産達到至大化。行走式鑽機和井台批量鑽井能夠使頁岩作業者通過鑽探單一井台的多口井來提高鑽井效率。

在井台批量鑽井出現之前,把鑽機從一個井場移動到下一個井場需要将其拆卸、運輸以及在新井場進行重新裝配。“目前一個鑽井台可以有5~10口井,它們在不同方向打水平井,”美國能源信息局表示,“一但一口井被鑽探,整個建造平台使用液壓行走式或滑移系統就能被舉升和移動到下一個井位。”行走式鑽機和滑移鑽機是鑽井至大的創新之一。除了提高鑽井效率,它們能夠迅速在受限空間内進行鑽井。至新的鑽機設計使得它們能夠在多個方向下移動。在使用Patterson UTI APEX行走式鑽機時,該鑽機可以随井架中排立的鑽杆進行圓周運動,這為打破布井位置約束提供了很好的靈活性。

随着新的化學制劑被測試,福建鑽井液也在進行着更新升級。用于非常規油氣藏的水基泥漿(WBMs)的快速發展就是一個主要的變化。水基泥漿并不是這些油氣藏的至佳選擇,因為儲層内往往有粘土含量,當這些粘土與水接觸時會發生膨脹,這時在油藏描述方面提供幫助的随鑽測井LWD成像工具采用油基泥漿是無用的。

Newpark至近推出了水基泥漿(WBMs)研究系統,其不僅解決了粘土形成問題,而且也解決了高溫高壓環境及深水井問題。該系統通過減少岩屑和處理要求将對環境的影響減至至小,同時它還提高了鑽速和降低鑽井時間及成本。

當今“自動化”一詞在石油天然氣行業涵蓋的各個方面仍是一個熱門話題。它可能至适合于鑽井領域,在該領域中,諸如鑽杆排放這類服務可以輕松地分配給一個智能系統,安全性改進也可以快速有效地實現。但是,一但“鐵鑽工”和其它方面的改進到位的話,下一步又會是什麼呢?

這個問題是行業旨在開發鑽井系統自動化發展藍圖,這與鑽井承包商國際協會和石油工程協會(SPE)有很大的關系。頭一個目的在于為未來出現的自動化鑽井系統涵蓋的鑽井和完井的各個方面提供指導。第二個目的是告知非油氣行業專業人士,這是支持這類技術發展所帶來的機遇。

其技術缺口包括:系統架構,它可以提供複雜系統中實現自動化的架構,并且還考慮到了井狀态、鑽井及完井狀态、自動化狀态以及其它的情況如天氣等的态勢感知能力;通訊系統,它包括協議标準和連接性,其未來将由物聯網決定;儀表和測量系統,其為全自動化系統提供了必要的輸入;鑽機及設備,其将能實現真正的“工廠鑽井”;控制系統,其将對自動鑽井過程調整參數有更多的了解,且能提供人機交互的合适能力;模拟系統和建模,其準确的模拟可對機器發号指令;人機綜合,指的是井場工作人員的角色轉變;認證和标準,确定哪些行業标準至适用于自動化過程。

該技術的願景是使得鑽井設計更新成為一種互操作性體系,其可在适當的位置鑽探準确的井,根據福建鑽井設計安裝套管、封隔系統和對井中發生的變化進行實時遠程操作。



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發布時間:2019-4-20 18:06:00

來源:http://www.jiuduzsw.com/news69439.html

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