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威德福專欄:鉆井工具:實時計量循環漏失的控

時間:2014-02-22 14:27 來源: 作者:jiangna

大數較為容易的區塊都已開采,而現有的油氣資源由于其孔隙壓力梯度和破裂壓力梯度所構成的作業窗口很窄,所以開發起來很復雜。造成了鉆井的復雜性且難于控制。威德福的控壓鉆井系統能使之前的不可鉆井變為可鉆井。它是行業內惟一的全自動節流系統,能實時測量井筒壓力和流量變化并及時作出反應,在井筒壓力和流量計量的準確性和分析精度方面具有革命性的變革。

通過運用微流量控制技術,該系統使用特有的算法能實時判斷并測量微小的井下溢流和漏失。使用安裝在節流管線上的高精度流量計測量返出流速,從而盡早發現流體漏失或液面增加,并自動作出反應,從而降低流體增加或減少的體積量。根據實際井筒信息作出關鍵的鉆井決策而不是依賴預測模型。綜合運用閉路循環技術和尖端的獨有數據采集和計算機控制設備,該系統能使鉆機安全和鉆井效率提高至常規鉆井,甚至其它控壓鉆井所無法達到的高度。

控壓鉆井系統依靠其精確控制井筒壓力的能力幫助完成鉆井目的,并克服常規鉆井多年來無法解決的難題。極大地提高了鉆井作業的靈活性和安全性的同時,盡可能地降低了作業風險和非生產時間。

諸多因素使某中東油田極難鉆井,包括含有大量不穩定孔洞性石灰巖和高含烴砂巖地層,其間還夾雜著頁巖互層,趨于膨脹。一般來講,這將造成大量的泥漿漏失,并有卡鉆和落魚風險。高壓淺層氣需要很長時間才能循環出井,從而產生大量的非生產時間。

此外,在接單根時,只要當量循環密度稍微下降,孔隙壓力和破裂壓力梯度構成的窄窗口即能引起溢流,從而引起井控問題并導致井眼不穩定。若用密度較高的泥漿防止溢流,則會壓裂地層,造成循環漏失、地層破壞、壓差卡鉆和機械鉆速低等問題。實際作業已證明,用常規鉆井無法穿穿該窄梯度窗口。

采用secure控壓鉆井系統可以有效地解決以上問題。在每一立柱上安裝循環裝置插孔,可以在接鉆桿時保證繼續循環。Secure鉆井系統可以精確地監測環空回壓,使其維持在窄鉆井窗口之內。本井施工表明,該鉆井系統能在兩分鐘之內監測發現并控制小于1.5桶的溢流。

控壓鉆井所用到的設備包括:旋轉控制頭用來維持一個閉路帶壓的鉆井環境。Secure微溢流控制控壓鉆井設備能實時監測,并控制環空壓力和其它鉆井變量參數。它包括一個自動節流管匯。根據需要,可以通過一個自動控制輔助泥漿泵來調節回壓。

在該地區,作業者曾經鉆過一口探井。該井在11484英尺(3500米)處棄井。后來,井隊和威德福技術人員通過使用微欠平衡泥漿體系,維持流體循環,控制環空壓力和井底壓力,成功鉆完下部復雜井段,并取得8.2英尺/小時(2.5m/hr)的平均機械鉆速。Secure鉆井系統在本次作業中非常成功,沒有產生非生產時間,無溢流,無漏失。除此之外,作業者在含氣量高達50%的情況下還能保持鉆進。

在鉆井過程中,Secure鉆井系統監測到兩次漏失和漏失之后的溢流,接著再次監測到溢流。三次溢流都被監測到并循環出井眼,沒有對鉆井產生影響。

作業者對結果非常滿意。因為在控壓鉆井過程中沒有產生非生產時間,氣體含量高達50%的情況下還能保持鉆進,防止了氣侵和其它井控問題,防止了循環漏失和壓差卡鉆。最重要的是,鉆井深度比以前所能鉆深整整提高了50%。

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