石油圈
隨著石油鉆探活動向著近海盆地延伸，行業對更加先進的井下工具的需求也日益凸顯。因此，一種新型隨鉆測井工具應運而生，并在環境惡劣的泰國灣通過了測試。該測井工具可以在410℉高溫下提供實時井下數據。
來自 | World oil
編譯 | 呂凡勝
隨著鉆探活動向著更深、更熱的地層和更加偏遠的近海盆地延伸，現有的井下鉆具和錄井工具已經遠遠不能滿足操作要求。泰國灣地區許多井底溫度甚至高達392℉。井深每增加100英尺，溫度會增加3.2℃，而許多高壓油氣井的垂直深度達到了11000英尺。通常來說，這種深井的初始生產效率很高，但是隨著井下壓力的降低，生產效率也會迅速下降。
為應對現有的嚴峻挑戰，2014年雪佛龍（泰國）和威德福協同合作，力圖開發一種能夠在410℉高溫環境中提供井下實時數據監測的穩定隨鉆測井工具。經過9個月的研究和測試，他們成功研發出了理想的第一代耐高溫井下工具HeatWave Extreme（HEX）。
圖1.經過通力合作，雪佛龍（泰國）和威德福成功開發出一種能夠在410℉高溫環境中提供井下實時數據監測的穩定隨鉆測井工具
在第一次油田實地應用中，HEX耐高溫井下工具有效減少了為應對井下高溫而進行的設備多次起下作業，提高了工作效率。另外，該設備的應用減少了井下實時監測數據缺乏和井下事故問題，降低了可能由此而引發的損失，保證了目標鉆井深度的實現。2015年，應用該設備成功鉆井30口，總作業時長超過1413小時，其中532小時作業環境超過347℉。整個鉆井過程中非生產時間（NPT）低于1%。
實現三組合技術應用
隨著該技術的成功應用，雪弗龍公司和威德福公司將注意力轉向進一步開發該技術的潛力，力圖實現三組合技術的應用。第二代HEX技術能夠在392℉高溫下提供常規三組合隨鉆測井工具測井數據。
圖2.第二代HEX技術完整包含了第一代技術，同時增加了電阻率和地層密度測量技術；威德福公司為每個隨鉆測井工具設計了新的電子和傳感器模塊
為確保該設備現場操作性能，威德福公司開發了一套全面的設備性能維護方案，這包括追蹤特定時間該設備所處的環境溫度以及振動水平，并據此對傳感器各部件制定維護計劃。
該HEX三組合隨鉆測井設備的電阻元件由耐高溫高壓的多頻電阻率測井（MFR）工具提供?；谟诂F有的耐高溫He-3探測管，中子孔隙度測井方式應運而生。通過與HEX地層密度測井方式相結合，該測井方式在泰國灣地區探測氣藏方面的應用價值更加凸顯。
地層密度測井作為HEX服務的補充部分，目前被認為是最可靠的孔隙度測量方式。除地層密度測井（RHOB）方式之外，HEX密度傳感器還可借助兩個檢測器來提供密度校正（DRHO）和提供井眼卡尺來測量井筒的形狀和尺寸。
深遠影響
自2016年下半年投入使用以來，三組合隨鉆測井技術在優化鉆井作業方面產生了深遠的影響。在雪弗龍公司在泰國灣的鉆井項目中，通常需要在鉆井速度和鉆井方向控制方面謀求平衡；而且每鉆進一個階段都要更換鉆頭，鉆達目標深度通常需要更換三個鉆頭。泥漿馬達一般用于鉆井初始階段和中間階段，生產階段通常要安裝旋轉可調變徑穩定器（AGS）。
雪弗龍公司大量依賴于數據分析來提高鉆井效率，這一特點在超高溫地層鉆井中體現得尤為明顯，因為這其中涉及鉆頭選擇、AGS設計以及穩定器使用等諸多問題，關系到“三個鉆頭鉆一口油井”的目標能否達成。通過將威德福StableLine AGS（額定工作溫度428℉）與第二代三組合隨鉆測井技術相結合，可以實現單節連續鉆進9000英尺，超過雪弗龍公司標準鉆井協議1000英尺。
AGS與HEX組合通?？梢詫崿F單鉆頭鉆進目標深度，且節約了鉆井時間。該三組合技術同時還避免了使用大量纜線帶來的問題。這不僅節約了操作時間，同時減少了處理放射性物質作業，同時降低了纜線井下卡頓的風險。
截止本文發布，該技術已經應用于45口油井作業當中，平均井下作業溫度達369℉，累計作業深度達296000英尺。在3500小時的作業過程當中，有1/3的時間（1100小時）作業溫度超過347℉。作業最高循環溫度390℉，最高靜態溫度396℉，該工具在兩種情況下均正常運作。
該技術的成功應用，為泰國雪弗龍公司創造兩項紀錄。在PAWQ-29號鉆井項目中，該公司用時7.42天，鉆至目標深度17559英尺，創造了該地區鉆井深度紀錄。另外，該公司在單鉆頭鉆井深度方面也創造了紀錄，該鉆具在靜態溫度420℉、循環溫度390℉的高溫環境下，成功鉆至8952英尺。
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價值得到體現
在過去的兩年時間里，HEX技術被證明能夠在泰國灣惡劣的環境中提供卓越的井下實時鉆井數據。與三組合技術的協同使用，更加提高了該技術數據傳輸的可靠性，同時降低鉆井時間。該技術的成功應用，降低了雪弗龍公司在高溫高壓環境下作業的操作風險和經濟風險。
威德福公司目前正在積極探索三組合隨鉆測井技術在超高溫環境下的應用，無論是在新開發的還是已經相對成熟的高溫油田，該技術的應用都將有望節約數百萬美元成本。在新開發油田中，該技術的優越性體現在，可以在常規水平上進一步鉆進，而無需頻繁更換耐高溫高壓得井下工具，這樣一來就能創造可觀的潛在收益。
該技術的應用價值遠不止在降低泰國灣地區鉆井成本和節約時間。將該技術應用于世界各地其他鉆井項目中的計劃正在醞釀?？梢灶A見，該技術必將在開發全球石油潛力方面作出巨大貢獻。
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