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威德福旋轉導向 鉆井也能找到“駕駛”的感覺

威德福旋轉導向 鉆井也能找到“駕駛”的感覺

威德福RRS系統與傳統定向鉆進技術相比具有明顯優勢,其帶有的隨鉆測量裝置可以快速糾正鉆井過程中的偏差,并且在造斜過程中不需要停鉆,節省了鉆井時間,避免了卡鉆的發生,可以實現在復雜環境下快速、準確的鉆進,最終獲得高質量的圓滑井眼軌跡。

井眼軌跡在非專業人員看來可能很簡單,它就像跑道一樣,是一種設定好的軌跡,含有一系列可能鉆遇或不可能鉆遇的靶點。殊不知,鉆井作業一旦開始,就會遇到各種各樣的挑戰,例如粘土膨脹、未膠結地層以及無法預料的地質情況等。如何應對這些挑戰,將決定作業者最終能否按照預期進度鉆達預定深度的地層。

該RSS系統能夠讓你找到駕駛的感覺,系統配有機動化的底部鉆具組合、近鉆頭測量系統、井下雙向通信系統,可確保做出明智、實時的決策,此外,鉆進的同時能夠保證井眼得到有效的清潔。下文將對Revolution RSS系統的各個組件進行詳細介紹。

非旋轉套石油圈原創www.h29736.cn

鉆柱旋轉時,該組件可保持偏心組件位置不動,從而提高導向控制能力和井眼清潔程度。

心軸穩定器

心軸穩定器可以控制偏轉并最大限度地減少振動。Revolution RRS系統通過保持鉆頭與井眼尺寸的一致性,不僅獲得了光滑的井眼,而且延長了鉆頭的使用壽命。

近鉆頭傳感器

先進的傳感器可以對地層早期探測參數和井眼動態變化參數如傾斜度、方位角、轉角度、粘滑、振動以及其他的鉆井參數進行測量。

加長保徑自對正鉆頭

威德福與供應商密切合作,為現場應用選取最適鉆頭。

Revolution Core

Revolution RRS采用實時控制系統,復雜井眼只需一次起下鉆作業。

運用Revolution Core的速度和控制技術,將井眼鉆至目的層位。Revolution RRS的最終目的就是達到最大鉆井速度,并鉆出便于進行完井作業的光滑井眼。

在鉆井服務團隊(鉆井作業前,幫助作業者確定最優鉆井參數)的指導下,Revolution RRS系統的功能可以得到進一步提升。這些鉆井參數需要輸入到系統,從而可以實現半自動化的鉆井作業。當Revolution Core位于井下時,其所帶傳感器可將傾斜角和方位角等數據實時傳回至地面。

如果測量結果顯示井眼軌跡偏離預定軌道,Revolution Core會立即作出調整進行糾正,不會造成井眼軌跡出現較大偏差或產生過大的狗腿度。同時,作業者也可在地面使用系統的下行傳輸方式進行井眼軌跡的實時調整。

鉆井馬達石油圈原創www.h29736.cn

Revolution RSS系統的設計理念充分利用了PDC鉆頭的剪切力,從而能夠實現快速鉆進,并能鉆出一個光滑的井眼。受地面驅動載荷限制,鉆進速度可能會達不到作業要求,Revolution RSS系統配備了HyperLine鉆井馬達或其他馬達來提高鉆進速度,起到了降低扭矩,從而減少了粘滑現象的發生。

DownLink Commander系統或EMPulse電磁隨鉆測量系統

時間就是金錢,安全且減少鉆進時間的數據傳輸方式可在進行井眼軌跡調整時避免停止鉆進。DownLink Commander地面控制系統中的雙向通訊系統可以利用泥漿脈沖進行發射和接受信號,這一傳輸方式不會干擾鉆井過程。DownLink Commander系統的傳輸速率非???,能夠在幾秒鐘之內將信號傳送到Revolution RSS系統,并在一分鐘內完成命令驗證,使得調整操作立即生效。

當鉆遇漏失層或者采用空氣、泡沫等可壓縮鉆井流體進行鉆井時,可通過EMPulse電磁隨鉆測量系統與Revolution RSS進行實時通信。因為EMPulse遙測技術不依賴鉆井液進行數據傳輸,因此它對鉆進時間的影響極小。

Revolution Heat系統石油圈原創www.h29736.cn

由于開發商面臨的鉆井環境越來越復雜,具有高溫高壓特性的鉆井設備的地位變得越來越重要。威德福是首批提供高溫高壓RSS服務的公司之一。當鉆遇高溫高壓地層時,Revolution Heat系統利用高粘度油和高耐溫Kalsi型密封裝置來保持液壓系統的完整性。該系統具備與Revolution Core和Revolution V系統相同的垂向控制、實時測量、閉環操作以及相關能力,因此可以平穩、高效地在高溫地層(超過149℃)中進行垂直井段、曲線井段和水平井段的鉆進作業。

Revolution V系統石油圈原創www.h29736.cn

當垂直鉆進鉆遇傾斜地層時,鉆頭傾向于沿最小地應力方向鉆進,這往往會導致井眼軌跡發生偏移,不能鉆達目的層。Revolution V系統能夠在充滿挑戰的地層中始終保持井眼軌跡垂直,并保證在較高的機械鉆速下直接鉆達目的層。

Revolution V系統中靠近鉆頭的井斜角與方位角傳感器會快速對井眼垂向偏差進行識別,并且能夠自動糾偏至垂直方向。

Revolution V系統可在鉆頭上施加更大的載荷,從而提高機械鉆速,該系統持續旋轉可以確保井壁光滑穩定,從而減小了卡鉆的風險

當進行多分支水平井鉆進時,Revolution V系統能夠將鉆井過程中的井眼碰撞的風險降到最低,必要情況下,Revolution V系統也可以以小力度推進,從而能夠將井眼慢慢分開。

Revolution 16系統石油圈原創www.h29736.cn

眾所周知,鉆井過程中保證井眼軌跡上各點井斜角的準確性是至關重要的。Revolution 16系統具備精確的造斜功能(可達到16°/30 m),能夠在更深的地層進行精確造斜,從而更快地鉆達目的層,同時可使油藏泄油面積達到最大化。Revolution 16系統只需單趟起下鉆作業,就能夠實現井眼從垂直方向變為水平方向,大大節省了鉆井時間和成本。

當進行老井側鉆或井眼軌跡校正時可使用Revolution 16系統,當地層傾向使得井眼軌跡偏離原定軌跡時,Revolution 16系統就會即刻給出最佳調整角度,使井眼軌跡最快的返回既定方案。

Revolution Slide Reduction Tool石油圈原創www.h29736.cn

半個多世紀以來,定向鉆井只能借助配備有彎接頭的傳統泥漿馬達來進行作業。然而,這種方法需要停止鉆柱轉動,利用井底鉆頭的滑移轉動來完成作業,該方法顯著降低了鉆進效率和機械轉速。因此,想要獲得復雜的井眼軌跡就需要借助更加精確的系統設備支持。

Revolution Slide Reduction Tool填補了常規泥漿馬達和旋轉導向系統之間的空白。Revolution Slide Reduction Tool采用創新的技術,通過調整泥漿流速來調節鉆頭轉速。高效的鉆進速度和專門的MWD組件,使得SRT相對于常規旋轉導向系統能夠以更低的成本進行更為高效的定向鉆進。

來自/Weatherford ?譯者/徐建鵬 ?編輯/魏亞蒙

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檸檬
石油圈認證作者
畢業于中國石油大學(華東),油氣井工程碩士,長期聚焦國內外石油行業前沿技術裝備信息,具有數十萬字技術文獻翻譯經驗。如需獲取更多技術資料,請聯系我們。
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