Неад'емныя рызыкі, звязаныя з аперацыямі па бурэнні нафты і газу, страшныя, прычым найбольш сур'ёзнай з'яўляецца нявызначанасць свідравіннага ціску.Па дадзеных Міжнароднай асацыяцыі буравых падрадчыкаў,Бурэнне пад кіраваным ціскам (MPD)гэта адаптыўная методыка бурэння, якая выкарыстоўваецца для дакладнага кантролю кальцавога ціску ва ўсім ствале свідравіны.За апошнія пяцьдзесят гадоў было распрацавана і ўдасканалена мноства тэхналогій і метадаў для змякчэння і пераадолення праблем, звязаных з нявызначанасцю ціску.З таго часу, як у 1968 годзе ў свеце быў прадстаўлены першы прыбор кіравання паваротам (RCD), Weatherford быў піянерам у гэтай галіне.
З'яўляючыся лідэрам у індустрыі MPD, Weatherford інавацыйна распрацаваў розныя рашэнні і тэхналогіі для пашырэння дыяпазону і прымянення кантролю ціску.Аднак кантроль ціску - гэта не толькі кантроль кальцавога ціску.Ён павінен улічваць незлічоныя асаблівыя ўмовы эксплуатацыі ва ўсім свеце, складаныя фармацыі і праблемы ў розных месцах свідравін.Маючы вопыт, назапашаны дзесяцігоддзямі, тэхнічныя эксперты кампаніі разумеюць, што выдатны працэс кантролю ціску павінен быць адаптаваны для вырашэння розных задач, а не быць універсальнай сістэмай для любога прымянення.Кіруючыся гэтым прынцыпам, тэхналогіі MPD розных узроўняў былі распрацаваны для задавальнення розных патрэб аперацыйных кампаній, незалежна ад таго, наколькі складанымі могуць быць іх умовы або асяроддзе.
01. Стварэнне замкнёнай сістэмы з выкарыстаннем УЗО
RCD забяспечвае як гарантыю бяспекі, так і адвод патоку, служачы тэхналогіяй пачатковага ўзроўню для MPD.Першапачаткова распрацаваны ў 1960-х гадах для берагавых аперацый, УЗО прызначаны для адводу патоку наBOPстварыць замкнёную сістэму цыркуляцыі.Кампанія пастаянна ўкараняе інавацыі і ўдасканальвае тэхналогію УЗО, дасягнуўшы паспяховага поспеху на працягу некалькіх дзесяцігоддзяў.
Па меры таго, як прыкладанні MPD пашыраюцца ў больш складаных галінах (напрыклад, новыя асяроддзя і праблемы), да сістэм MPD прад'яўляюцца больш высокія патрабаванні.Гэта прывяло да бесперапыннага прагрэсу ў тэхналогіі RCD, якая цяпер мае больш высокія намінальныя ціску і тэмпературы, нават атрымаўшы кваліфікацыю для выкарыстання ва ўмовах чыстага газу ад Амерыканскага інстытута нафты.Напрыклад, паліурэтанавыя высокатэмпературныя ўшчыльняючыя кампаненты Weatherford маюць на 60% больш высокую намінальную тэмпературу ў параўнанні з існуючымі поліўрэтанавымі кампанентамі.
У сувязі са сталасцю энергетычнай галіны і развіццём афшорных рынкаў кампанія Weatherford распрацавала новыя тыпы УЗО для вырашэння унікальных праблем плыткаводных і глыбакаводных асяроддзяў.УЗО, якія выкарыстоўваюцца на мелкаводных буравых платформах, размяшчаюцца над паверхневым ПВ, у той час як на буравых суднах з дынамічным размяшчэннем УЗО звычайна ўсталёўваюцца пад нацяжным кольцам як частка зборкі райзера.Незалежна ад прымянення або навакольнага асяроддзя, RCD застаецца найважнейшай тэхналогіяй, падтрымліваючы пастаянны кальцавой ціск падчас буравых аперацый, утвараючы ўстойлівыя да ціску бар'еры, прадухіляючы небяспекі пры бурэнні і кантралюючы пранікненне пластавых флюідаў.
02. Даданне дросельных клапанаў для лепшага кантролю ціску
У той час як УЗО могуць перанакіроўваць вадкасці, якія вяртаюцца, здольнасць актыўна кантраляваць профіль ціску ў ствале свідравіны дасягаецца з дапамогай наземнага абсталявання, якое знаходзіцца ніжэй па плыні, у прыватнасці дросельных клапанаў.Аб'яднанне гэтага абсталявання з УЗО дазваляе выкарыстоўваць тэхналогію MPD, забяспечваючы больш моцны кантроль над ціскам у свідравіне.Рашэнне Weatherford PressurePro Managed Pressure пры выкарыстанні ў спалучэнні з УЗО паляпшае магчымасці бурэння, пазбягаючы інцыдэнтаў, звязаных з ціскам, у свідравіне.
У гэтай сістэме выкарыстоўваецца адзіны інтэрфейс чалавек-машына (HMI) для кіравання заслонкамі.HMI адлюстроўваецца на ноўтбуку ў кабіне бурыльшчыка або на падлозе свідравой ўстаноўкі, што дазваляе палявому персаналу віртуальна кіраваць дросельнымі клапанамі, адначасова кантралюючы важныя параметры бурэння.Аператары ўводзяць патрэбнае значэнне ціску, а затым сістэма PressurePro аўтаматычна падтрымлівае гэты ціск, кіруючы SBP.Дроссельныя клапаны можна аўтаматычна рэгуляваць у залежнасці ад змяненняў у свідравіне ціску, дазваляючы хуткія і надзейныя карэкцыі сістэмы.
03. Аўтаматычнае рэагаванне на зніжэнне рызык бурэння
Інтэлектуальнае рашэнне MPD Victus з'яўляецца адным з самых значных прадуктаў MPD Weatherford і адной з самых перадавых тэхналогій MPD на рынку.Гэта рашэнне, заснаванае на спелых тэхналогіях УЗО і дросельных клапанаў Weatherford, павышае дакладнасць, кантроль і аўтаматызацыю да беспрэцэдэнтнага ўзроўню.Дзякуючы інтэграцыі абсталявання свідравой ўстаноўкі, гэта забяспечвае сувязь паміж машынамі, аналіз умоў свідравіны ў рэжыме рэальнага часу і хуткі аўтаматычны адказ з цэнтралізаванага месца, тым самым дакладна падтрымліваючы забойны ціск.
Што тычыцца абсталявання, рашэнне Victus пашырае магчымасці вымярэння расходу і шчыльнасці за кошт уключэння вымяральнікаў масавага расходу Карыёліса і калектара з чатырма дросельнымі клапанамі з незалежным кіраваннем.Удасканаленыя гідраўлічныя мадэлі ўлічваюць тэмпературу вадкасці і пласта, сціскальнасць вадкасці і ўздзеянне шлама ў свідравіне для дакладнага вызначэння забойнага ціску ў рэжыме рэальнага часу.Алгарытмы кіравання штучным інтэлектам (AI) вызначаюць анамаліі ствала свідравіны, папярэджваючы бурыльшчыка і аператараў MPD і аўтаматычна адпраўляючы каманды карэкціроўкі на наземнае абсталяванне MPD.Гэта дазваляе ў рэжыме рэальнага часу выяўляць прыток/страты ў ствол свідравіны і забяспечвае адпаведную карэкціроўку абсталявання на аснове гідраўлічнага мадэлявання і інтэлектуальнага кіравання без неабходнасці ручнога ўводу з боку аператараў.Сістэма, заснаваная на праграмуемых лагічных кантролерах (PLC), можа лёгка інтэгравацца ў любым месцы на буравой платформе, каб забяспечыць надзейную і бяспечную інфраструктуру MPD.
Спрошчаны карыстацкі інтэрфейс дапамагае карыстальнікам заставацца засяроджанымі на ключавых параметрах і выдаваць папярэджанні аб раптоўных падзеях.Маніторынг, заснаваны на стане, адсочвае прадукцыйнасць абсталявання MPD, што дазваляе праводзіць прафілактычнае абслугоўванне.Надзейныя аўтаматызаваныя справаздачы, такія як штодзённыя зводкі або аналізы пасля працы, дадаткова аптымізуюць прадукцыйнасць бурэння.У глыбакаводных аперацыях дыстанцыйнае кіраванне праз адзіны карыстальніцкі інтэрфейс палягчае аўтаматычную ўстаноўку стояка, поўнае закрыццё кальцавой ізаляцыйнай прылады (AID), блакіроўку і разблакіроўку УЗО і кантроль траекторыі патоку.Ад праектавання свідравін і аперацый у рэжыме рэальнага часу да зводак пасля работ, усе даныя застаюцца паслядоўнымі.Кіраванне візуалізацыяй у рэжыме рэальнага часу і аспектамі інжынернай ацэнкі/планавання ажыццяўляецца праз платформу CENTRO Well Construction Optimization.
Сучасныя распрацоўкі ўключаюць выкарыстанне расходомераў высокага ціску (усталяваных на стаяку) для замены простых лічыльнікаў ходу помпы для паляпшэння вымярэння расходу.З дапамогай гэтай новай тэхналогіі рэалагічныя ўласцівасці і характарыстыкі масавага расходу вадкасці, якая паступае ў контур свідравання з замкнёным контурам, можна параўнаць з вымярэннямі вадкасці, якая вяртаецца.У параўнанні з традыцыйнымі ручнымі метадамі вымярэння бруду з значна меншай частатой абнаўлення, гэтая сістэма прапануе лепшае гідраўлічнае мадэляванне і дадзеныя ў рэжыме рэальнага часу.
04. Забеспячэнне простага, дакладнага кантролю ціску і збору даных
Тэхналогіі PressurePro і Victus - гэта рашэнні, распрацаваныя адпаведна для пачатковага і прасунутага кантролю ціску.Weatherford прызнаў, што ёсць прыкладанні, прыдатныя для рашэнняў, якія знаходзяцца паміж гэтымі двума ўзроўнямі.Апошняе рашэнне кампаніі Modus MPD запаўняе гэты прабел.Мэта сістэмы, распрацаваная для розных прыкладанняў, такіх як высокатэмпературныя і нізкатэмпературныя асяроддзя, бераг і плыткаводдзе, простая: засяродзіць увагу на перавагах прадукцыйнасці тэхналогіі кантролю ціску, што дазваляе эксплуатацыйным кампаніям больш эфектыўна бурыць і зніжаць ціск, звязаны пытанняў.
Рашэнне Modus мае модульную канструкцыю для гнуткай і эфектыўнай ўстаноўкі.Тры прылады змяшчаюцца ў адзін транспартны кантэйнер, які патрабуе толькі аднаго пад'ёму падчас разгрузкі на месцы.Пры неабходнасці асобныя модулі можна выняць з транспартнага кантэйнера для спецыяльнага размяшчэння вакол свідравіны.
Дроссельны калектар - гэта адзін незалежны модуль, але калі ёсць неабходнасць усталяваць яго ў рамках існуючай інфраструктуры, сістэму можна наладзіць у адпаведнасці з канкрэтнымі патрабаваннямі кожнай буравой платформы.Абсталяваная двума дросельнымі клапанамі з лічбавым кіраваннем, сістэма дазваляе гнутка выкарыстоўваць любы клапан для ізаляцыі або камбінаванае выкарыстанне для большай хуткасці патоку.Дакладнае кіраванне гэтымі дросельнымі клапанамі паляпшае ціск у ствале свідравіны і кантроль эквівалентнай цыркуляцыйнай шчыльнасці (ECD), забяспечваючы больш эфектыўнае бурэнне з меншай шчыльнасцю буравога раствора.Калектар таксама аб'ядноўвае сістэму абароны ад залішняга ціску і трубаправоды.
Прылада для вымярэння расходу - яшчэ адзін модуль.Выкарыстоўваючы расходомеры Карыёліса, ён вымярае хуткасць вяртання і ўласцівасці вадкасці, прызнаныя галіновым стандартам дакладнасці.З бесперапыннымі дадзенымі балансу масы аператары могуць неадкладна вызначыць змены свідравога ціску, якія з'яўляюцца ў выглядзе анамалій патоку.Бачнасць умоў свідравіны ў рэжыме рэальнага часу спрыяе хуткаму рэагаванню і карэкціроўцы, вырашаючы праблемы з ціскам да таго, як яны паўплываюць на працу.
Лічбавая сістэма кіравання ўсталявана ў трэцім модулі і адказвае за кіраванне дадзенымі і функцыямі прылад вымярэння і кантролю.Гэтая лічбавая платформа працуе праз HMI ноўтбука, дазваляючы аператарам праглядаць умовы вымярэнняў з гістарычнымі тэндэнцыямі і кантраляваць ціск з дапамогай лічбавага праграмнага забеспячэння.Дыяграмы, якія адлюстроўваюцца на экране, паказваюць тэндэнцыі свідравінных умоў у рэжыме рэальнага часу, дазваляючы лепш прымаць рашэнні і больш хутка рэагаваць на аснове дадзеных.Пры працы ў рэжыме пастаяннага забойнага ціску сістэма можа хутка аказваць ціск у перыяд падключэння.Простым націскам кнопкі сістэма аўтаматычна рэгулюе дросельныя клапаны для аказання неабходнага ціску на ствол свідравіны, падтрымліваючы пастаянны свідравінны ціск без патоку.Адпаведныя даныя збіраюцца, захоўваюцца для аналізу пасля працы і перадаюцца праз інтэрфейс сістэмы перадачы інфармацыі аб скважыне (WITS) для прагляду на платформе CENTRO.
Аўтаматычна кантралюючы ціск, рашэнне Modus можа аператыўна рэагаваць на змены свідравога ціску, абараняючы персанал, ствол свідравіны, навакольнае асяроддзе і іншыя актывы.Як частка сістэмы цэласнасці ствала свідравіны, рашэнне Modus кантралюе эквівалентную цыркуляцыйную шчыльнасць (ECD), забяспечваючы надзейны метад павышэння эксплуатацыйнай бяспекі і абароны цэласнасці пласта, тым самым дасягаючы бяспечнага бурэння ў вузкіх вокнах бяспекі з мноствам зменных і невядомых.
Weatherford абапіраецца на больш чым 50-гадовы вопыт, тысячы аперацый і мільёны гадзін працы, каб абагульніць надзейныя метады, прыцягваючы аперацыйную кампанію з Агаё для разгортвання рашэння Modus.У раёне Ютыка-Шэйл кампаніі-аператару неабходна было прасвідраваць 8,5-цалевы ствол свідравіны на праектную глыбіню, каб дасягнуць зацверджаных мэтавых выдаткаў.
У параўнанні з запланаваным часам свідравання рашэнне Modus скараціла час свідравання на 60%, завяршыўшы ўвесь участак свідравіны за адну паездку.Ключом да гэтага поспеху стала выкарыстанне тэхналогіі MPD для падтрымання ідэальнай шчыльнасці буравога раствора ў спраектаванай гарызантальнай секцыі, зводзячы да мінімуму страты цыркуляцыйнага ціску ў свідравіне.Мэта складалася ў тым, каб пазбегнуць патэнцыйнага пашкоджання пласта брудам высокай шчыльнасці ў пластах з нявызначанымі профілямі ціску.
На этапах асноўнага праектавання і праектавання будаўніцтва тэхнічныя эксперты Weatherford супрацоўнічалі з кампаніяй-аператарам, каб вызначыць аб'ём гарызантальнай свідравіны і паставіць мэты бурэння.Каманда вызначыла патрабаванні і стварыла план забеспячэння якасці паслуг, які не толькі скаардынаваў выкананне праекта і лагістыку, але і знізіў агульныя выдаткі.Інжынеры Weatherford рэкамендавалі рашэнне Modus як лепшы выбар для кампаніі-аператара.
Пасля завяршэння праектавання палявы персанал Weatherford правёў абследаванне ўчастка ў Агаё, што дазволіла мясцовай камандзе падрыхтаваць працоўную пляцоўку і зону зборкі, а таксама вызначыць і ліквідаваць патэнцыйныя небяспекі.Тым часам спецыялісты з Тэхаса пратэставалі абсталяванне перад адпраўкай.Гэтыя дзве каманды падтрымлівалі бесперапынную сувязь з кампаніяй-аператарам для каардынацыі своечасовай пастаўкі абсталявання.Пасля таго, як абсталяванне Modus MPD прыбыло на буравую пляцоўку, былі праведзены эфектыўны мантаж і ўвод у эксплуатацыю, і каманда Weatherford хутка адкарэкціравала схему працы MPD з улікам змяненняў у канструкцыі свідравой кампаніі-аператара.
05. Паспяховая заяўка на сайце
Аднак неўзабаве пасля высадкі свідравіны ў ствале з'явіліся прыкметы засора.Пасля абмеркавання з кампаніяй-аператарам каманда Weatherford MPD прадставіла апошні аператыўны план па вырашэнні праблемы.Пераважным рашэннем было павелічэнне супрацьціску пры павольным павышэнні шчыльнасці бруду на 0,5 ppg (0,06 SG).Гэта дазволіла свідравой устаноўцы працягваць свідраванне, не чакаючы карэкціроўкі буравога раствора і без значнага павелічэння шчыльнасці буравога раствора.Пры такой рэгуляванні тая ж забойная свідравая ўстаноўка выкарыстоўвалася для бурэння гарызантальнага ўчастка на мэтавую глыбіню за адну паездку.
На працягу ўсёй працы рашэнне Modus актыўна кантралявала прыток і страты ў ствале свідравіны, дазваляючы эксплуатацыйнай кампаніі выкарыстоўваць буравыя растворы з меншай шчыльнасцю і скараціць выкарыстанне барыту.У якасці дадатку да бура нізкай шчыльнасці ў ствале свідравіны тэхналогія Modus MPD актыўна ўжывала супрацьціск на вусце свідравіны, каб лёгка спраўляцца з пастаянна зменлівымі ўмовамі ў свідравіне.Традыцыйныя метады звычайна займаюць некалькі гадзін або сутак, каб павялічыць або паменшыць шчыльнасць бруду.
Па тэхналогіі «Модус» кампанія-эксплуатацыя выйшла на планавую глыбіню на дзевяць сутак раней за праектныя (на 15 сутак).Акрамя таго, за кошт зніжэння шчыльнасці буравога раствора на 1,0 фунтаў на галон (0,12 SG) і рэгулявання супрацьціску, каб збалансаваць забойны ціск і ціск у пласты, кампанія-аператар знізіла агульныя выдаткі.З дапамогай гэтага рашэння Weatherford гарызантальны ўчастак даўжынёй 18 000 футаў (5486 метраў) быў прасвідраваны за адну паездку, павялічыўшы механічную хуткасць пранікнення (ROP) на 18% у параўнанні з чатырма бліжэйшымі звычайнымі свідравінамі.
06. Перспектывы будучыні тэхналогіі MPD
Апісаныя вышэй выпадкі, калі каштоўнасць ствараецца праз павышэнне прадукцыйнасці, з'яўляюцца толькі адным з прыкладаў больш шырокага прымянення рашэння Weatherford Modus.Да 2024 года па ўсім свеце будзе разгорнута серыя сістэм для далейшага пашырэння выкарыстання тэхналогіі кантролю ціску, што дазволіць іншым кампаніям-аператарам зразумець і дасягнуць доўгатэрміновай каштоўнасці з меншай колькасцю складаных сітуацый і больш высокай якасцю будаўніцтва свідравін.
На працягу многіх гадоў энергетыка прымяняе толькі тэхналогію кантролю ціску падчас буравых работ.Weatherford мае іншы погляд на кантроль ціску.Гэта рашэнне для павышэння прадукцыйнасці, прыдатнае да шматлікіх, калі не да ўсіх, катэгорый нафтавых свідравін, уключаючы гарызантальныя свідравіны, накіраваныя свідравіны, эксплуатацыйныя свідравіны, шматствольныя свідравіны і многае іншае.Пераасэнсоўваючы мэты, якіх можа дасягнуць кантроль ціску ў ствале свідравіны, уключаючы цэментаванне, спуск абсадных труб і іншыя аперацыі, усе выйграюць ад стабільнага ствала свідравіны, пазбягаючы абвалу ствала свідравіны і пашкоджання пласта пры адначасовым павышэнні эфектыўнасці.
Напрыклад, кантроль ціску падчас цэментавання дазваляе эксплуатацыйным кампаніям больш актыўна вырашаць такія падзеі ў свідравіне, як прыток і страты, тым самым паляпшаючы занальную ізаляцыю.Цэментаванне з кантраляваным ціскам асабліва эфектыўна ў свідравінах з вузкімі вокнамі бурэння, слабымі пластамі або мінімальнымі запасамі.Прымяненне інструментаў і тэхналогій кантролю ціску падчас аперацый заканчвання дазваляе лёгка кантраляваць ціск падчас устаноўкі інструментаў для заканчвання, павышаючы эфектыўнасць працы і зніжаючы рызыкі.
Лепшы кантроль ціску ў межах бяспечных працоўных вокнаў і дастасавальны да ўсіх свідравін і аперацый.З бесперапынным з'яўленнем рашэнняў Modus і сістэм кантролю ціску, адаптаваных для розных прымянення, кантроль ціску ў большай колькасці нафтавых свідравін стаў магчымым.Рашэнні Weatherford могуць забяспечыць комплексны кантроль ціску, зніжэнне аварый, паляпшэнне якасці свідравіны, павышэнне стабільнасці свідравіны і павышэнне здабычы.
Час публікацыі: 20 сакавіка 2024 г