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智能干預操作提高作業效率

時間:2016-12-12 14:43 來源: 作者:編譯 / 張瑜
連 續油管(CT)已被證 明是有效的、成本相 對低廉的干預作業, 且應用廣泛。然而, 由于油井的復雜性日益增長,且在 可預見的未來油價仍然較低,干預 規劃和實施過程中所需的實時數據 成為油井效率、成本效益和高性能 的關鍵。 打撈作業是一個很好的例子。 幾十年來,它被稱為一門技術。但 沒有了解和確定打撈的位置及方位 與井筒情況,復雜的打撈作業可能 需要多次施工,這便增加了非生產 性時間(NPT)。 貝克休斯的新型智能 CT(ICT) 干 預 服 務, 集 成 實 時 井 下 智 能 數 據,幫助現場工作人員正確定位打 撈位置,進而對井下環境變化迅速 做 出 反 應, 消 除 不 必 要 的 施 工。 TeleCoil ICT 干預服務對高分辨率 深度對比、差壓、溫度數據、張力 和扭矩(TCT)數據進行準確地實 時井下監測。 TCT 數據尤其對實時了解井底 鉆具組合 (BHA)載荷和扭矩的應 用非常有價值,至關重要。

例如, 區分摩擦定位和潛在阻塞標記;確 保大位移井技術如射流式沖擊器、 牽引器、潤滑劑的有效性;確認打 撈作業過程中震擊器激活和磨銑的 有效性;扭矩和鉆壓(WOB)分析。 為井下傳感器或電激活井下工 具,連續持續提供電力,沒有底部 鉆具組合電池使用壽命導致的時間 限 制, 這 是 ICT 服 務 相 對 于 其 它 CT 遙測系統的關鍵優勢。

無限的 實時視訊和作業的反饋提高了干預 效率。 井下電力和通訊與先進的攝像 技術可以清楚地識別打撈,執行有效 的清除策略,并驗證了井筒已被有效 地清除,無需改變表面上的滾筒。 實時高分辨率(HD)視訊,利 用 ICT 服務,使其能夠觀察打撈, 并檢測套管的情況及形狀,不會受 到電池壽命、存儲及井下可見度的 限制。不需要保存錄像來存儲后續 查看的情況,可視實況可以直接即 時查看。抽取打撈新流體,越過攝 影鏡頭,甚至在黑暗條件下也可以 提供清晰圖像。這就可以精準地了 解打撈及井筒周圍情況,有助于團 隊設計, 并實施更有效的打撈規劃。 模擬軟件在干預作業之前和期 間被使用,減少施工次數,保護人 員免受傷害,減少操作時間。

根據 已知的井參數,作業使用 CIRCA 軟件第一次建模。根據收集到的作 業資料,CIRCA 實時軟件更新作業 前建模,如果井下情況發生變化, 能夠使得 CT 操縱人員快速做出決 策。該軟件顯示一個虛擬量儀,明 確指出它們相對應的準確深度及時 間的安全性和操作限制性。它可以提供撓性管柱剩余疲勞壽命的實時 更新。 使用 ICT 這種服務,磨銑和清 洗操作也可以得到改善。實時監測 扭矩、拉伸和壓縮的能力,可以實 時準確地跟蹤電機和磨銑性能,調 整作業參數來強化整個磨銑過程。 磨銑橋塞和洗砂的變化可以更容易 被識別。大斜度井中砂層的頂部可 以準確定位。

根據目前等效循環密 度,油井通過增加填充滲透率、調 整鉆頭長度和通井速度,可以更有 效地清除。此外,模擬軟件預測兩 相流、凝膠、酸和固體的壓力,并 連續更新隨溫度及壓力變化的流體 流變性能。了解井下壓力,使得跟 蹤填補清動態成為可能,進而控制 井平衡,以防止洗井液漏失,損害 油層。 在射孔作業中,了解準確的深 度,可以幫助團隊穿過合適地帶, 避免額外的相關流程。

射孔作業更 高效,因為 ICT 服務在一次起下作 業中可以射孔 32 個單層,輸送超過 305 米(1,000 英尺)的射孔槍, 在壓力下起下鉆,無需壓住井噴。 射孔可以定向,避免損壞智能完井 光纖和其它組件。觀察員在地面可 以實時確定射孔槍。 各地區實例分析 ICT 服務幫助運營商在海上獲 得顯著的好處,同時它也給陸上干 預作業帶來了重要價值。戲劇性的 好處 , 也帶來了巨大的價值,即在 岸干預操作。

德克薩斯州 德克薩斯州的某 一作業者完成 43 段壓裂作業之后, 試圖磨銑第十個橋塞,此時磨銑井 底鉆具組合在約 2,950 米(9,700 英尺)的深度,遇到不能通過的障 礙。 油 井 深 達 4,237 米(13,900 英尺) , 造斜點位于 2,052 米 (6,731 英尺),射孔介于 2,608 米至 4,209 米(8,558 英 尺 至 13,810 英 尺) 之間。作業者猜測擠扁的套管阻礙 進度,起下鉆,磨出井孔,安裝一 個電纜攝像機,試圖清晰地確定問 題。經過 50 個小時后,不能成功定 位攝像機,重新得到 2 1 / 8 -in 圖像。 具有高分辨率攝像機及流動鏡 頭,以及用于清潔井底鉆具組合的 ICT,下入井眼中,過濾后的淡水 沿 CT 和油套管環向下泵入,提供 透明液體的環境,因此攝像機可以 獲得清晰的圖像。

正如預期的那樣, 攝像機底部鉆具組合遇到 2,635 米 (8,650 英尺)第一個射孔下面的 黑暗液體,因為漏失層正在漏清潔 壓裂液。為減少暗清潔攝像鏡頭, 過濾后的淡水和表面活性劑 CT 及 攝像底部鉆具組合泵送, 速度為 0.25 桶 / 分鐘。標記阻塞,然后確定位 于 2,936 米(9,632 英尺)。清晰 的圖像顯示出破壞的嚴重程度及類 型,進而使得運營商立即設計解決 方案。整個作業執行一次,時間為 21 小時。 歐 洲 陸 上 部 分 衰 竭 儲 層 的 3 1 / 2 -in 固井完井過程中,油管遺留 800 公升的水泥。

因此,在 3,603m (11,820ft)長的井段的 2,763m (9,064ft)深度中,切割 5in 的內 套,且封隔器超過切割。其目的在 于利用 2-in 射孔槍進行射孔,形成 油層產能。2 1 / 8 in ICT 系統提供了 有利的井下數據,極大地推進了整 個作業的成功實施。最大轉矩通過 實時壓力數據進行快速檢測,還有 助于監測井下油藏流量的壓力。套 管接箍定位器(CCL)數據改進深 度測量精度, 以確保磨足夠的孔洞。 用于射孔,且伽馬射線和 CCL 數據 實時監測測井及射孔深度控相關性。 射孔槍在所需的深度進行電點 燃,這相比壓力激活點火頭節省了 時間,同時降低了風險。井下壓力 及溫度測量顯示,當觸發時射孔槍 點燃,ICT 系統可避免需要額外的 設備如試井車和牽引機,大大節省 了操作時間和成本。

對于里海地區陸上 作業者來說,使用 ICT 服務、模擬 軟件和 EasyReach 射流式沖擊器, 可以幫助成功磨銑,清潔大位移井 中的橋塞,無需安裝馬達,不存在 非生產時間(NPT)。 J 型 井 含 有 5% 的 硫 化 氫。 作 業 者 希 望 磨 銑 位 于 6,080m (19,950ft) 處的復合橋塞, 在6,400 m(21,000ft)深處將其擠到油井 的端部。 橋塞的下入深度使得足夠的鉆 壓難以將其有效磨出來。以前的磨 銑是無效的,8 小時的鉆機時間之 后,沒有取得任何進展。

在磨銑期 間,通過強制關井,這項施工才得 以完成。 建模軟件提供精確的操作計劃, 包括準確的總流量分析、井筒水力 學、大位移井建模、鉆壓模擬和工 作內力匹配。當完成時,ICT 底部 鉆具組合由CT連接器、 馬達頭組裝、 集成傳感器組合、大位移井射流式 沖擊器、扶正器、X-treme 系列容 積式液壓馬達。實時數據提高馬達 性能,防止停轉,并實時實時井下 的壓力及溫度。 團隊只在 34 分鐘內完成磨銑, 這是之前所用時間的 10%。突破磨 銑之后,其余的就很容易擠入井的 端部。
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