近30年以來,石油鉆井技術發展十分迅猛,將單項的鉆井技術發展為信息型、智能型鉆井技術。本期技術專題介紹了旋轉導向技術、鉆頭以及振動篩三個方向的技術套餐,歡迎品嘗。
來自 | Schlumberger等
編譯 | 二丫
石油是一種對社會各項生產活動都有作用的一次性能源,它是大自然經歷上億年的積淀所賜予人類的寶貴財富。然而,由于開采技術的落后以及人類節約資源意識的薄弱,導致石油資源越來越稀缺,大量珍貴的石油被浪費,因此研究并完善石油開采技術是很有必要的。
完善石油開采技術是實踐資源節約型國家的必備途徑。石油資源是有限的,如果現在不加以節制,很快這些珍貴的資源將會被人類所消耗。而避免石油被浪費的最好辦法就是完善石油開采技術,這樣能在很大程度上保護石油生存環境,并且提高開采率以及提煉率。
完善石油開采技術是實踐可持續發展之路的必備途徑。雖然石油是不可再生的資源,但是在有限的資源下可以借助高科技手段提高它的利用率,也是可持續發展所提倡??茖W合理的開采石油,在保護環境的前提下將石油工業健康的發展下去。
旋轉導向技術
近年來,我國油氣行業發展迅速,對鉆井技術提出了更高要求,鉆井技術的研究也日漸深入。旋轉導向鉆井技術作為自動化的鉆井技術具有明顯的優勢,能夠適用于多種類型的鉆井作業,極大提高了鉆井作業的速度與質量。
鉆井技術在油田勘探中發揮著重要的作用,科學的開采技術能夠提高油田的產能和開采效率?,F階段,隨著油氣行業的迅速發展,開采作業中對井眼軌跡的要求日漸提升,進而推動了旋轉導向鉆井技術的發展,我國對該項技術的研究主要集中在“九五”至“十一五”期間,并取得了較為突出的成就。
PowerDriveOrbit旋轉導向系統(RSS)是一種相當可靠的推動鉆頭型旋轉導向系統,這種旋轉導向系統通過使用新研發的觸發板導向設計,有效提升鉆井的效率的同時,也提升了系統對井眼軌跡的控制。
斯倫貝謝PowerDrive系列旋轉導向系統采用了一整套專為井下管柱完全旋轉而設計的定向鉆井技術,包括在各種工況下均適用的減小管柱阻力技術、提升機械鉆速(ROP)技術、降低管柱粘滑性技術以及井眼清潔技術。此套井下管柱完全旋轉導向系統,通過消除管串中固定部件產生的磨阻和低效率運動,有效提升了機械鉆速。
隨著油井的日趨復雜化,油公司需要的解決方案將會超出常規鉆井技術的服務能力。而PowerDriveOrbit旋轉導向系統拓展了常規旋轉導向系統的作業信封曲線,能為用戶提供更持久、更可靠、更高效的定向井鉆井服務。
鉆頭技術
鉆頭是鉆井作業的核心利器之一,通過鉆頭材料、設計和制造等技術的不斷創新,研發高效破巖及長壽命鉆頭可以縮短起下鉆作業時間和鉆井周期,大幅提高作業效率,降低作業成本。目前,國外大型油田技術服務公司非常重視鉆頭業務的發展,投入大量資金,開展了大量的研究,取得了諸多進展。
在鉆遇碳酸巖的地層中,如果單獨使用PDC鉆頭或三牙輪鉆頭,則需使用兩個或多個鉆頭進行作業。當PDC鉆頭鉆速加快,產生的扭矩隨之增大,這樣導致井底鉆具組合偏離原來的軌跡。過大的扭矩引起的震動也會導致井底工具故障,增加額外的起下鉆次數、修理時間及其他非生產時間。
復合鉆頭是近年來針對深部難鉆地層提速開發的一種具有全新破巖理論的鉆頭。復合鉆頭又稱混合鉆頭,英文名HybridBit。早在1930年,美國人FloydL.Scott等就發明了世界上最早的牙輪-刮刀復合鉆頭,但在當時卻因為被認為是不切實際的而沒有得到進一步發展。20世紀80年代,美國Smith公司和Reed公司也先后提出牙輪-金剛石齒復合鉆頭技術的專利,但由于受到復合片材料技術限制,這種鉆頭技術思想并未獲得成功的商業化應用。
Cimarex能源公司的鉆完井工程師SpencerBryant這樣評價KymeraFSR鉆頭:“有了KymeraFSR鉆頭,只需一趟鉆即可在曲線井段獲得較高的機械鉆速,幾乎很少使用兩趟鉆來作業?!?/span>
KymeraFSR?定向鉆井復合鉆頭在曲線井段作業中有以下優點:鉆速高、能連續平穩打鉆、壽命長、降低非生產時間、節約總體鉆井費用。
振動篩
在石油鉆井作業中,振動篩主要用于清除鉆井液中的巖屑和其他有害固相顆粒,它一方面要求有較大的處理量,能盡可能多地回收成本較高的鉆井液,另一方面又要求盡可能多地清除鉆井液中的固相顆粒,正是這項特殊的基本要求推動著鉆井液振動篩的不斷更新和發展。
在當今高成本,高辛烷值的陸上及海上鉆井環境下,如果既要減少代價高昂的非生產時間(NPT),又想滿足日益嚴苛的環保要求,那么找到一款效果更佳的固相控制裝置就勢在必行。隨著鉆井過程中鉆速(ROP)的改變,振動篩必須要跟上變化,并且做到能夠處理不同范圍固液相組成。當選用優質昂貴的鉆井液時,就需要選用回收率更高的振動篩,這樣才能把不該成為廢品的液體進行再利用。
MONGOOSE PRO振動篩能夠協助作業者在鉆井成本以及環保表現上超越對手,其過人的處理量能夠應對高鉆速下產生的大量巖削,節省鉆機時間及化學品消耗量。常規模式用于回收更大量寶貴的鉆井液,同時分離出更干燥的巖屑,降低處理成本的同時,還可延長振動篩網使用壽命。相較于傳統振動篩,MONGOOSE PRO對巖屑的處理更徹底,所以巖屑棄置所需要的稀釋藥劑消耗就更低,這也意味著產生的廢液更少。
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