כיצד לייעל את יעילות הקידוח בעזרת כלי קידוח מתקדמים וציוד

בעולם התחרותי של מיצוי נפט, כל רגל של קידוח היטב מייצגת זמן, כסף וסיכון בטיחותי. מיטוב יעילות הקידוח לא רק מוריד את עלויות התפעול אלא גם ממזער את ההשפעה הסביבתית ומשפר את איכות הבור. על ידי מינוף כלי קידוח מתקדמים -כולל מיתרי המקדחה, סיביות תרגיל טריקון, ביטים של PDC ומנועי מקדחה-מפעילים יכולים להאיץ משמעותית את שיעורי החדירה, להפחית את הזמן הלא יצרני ולהרחיב את חיי הציוד שלהם. מאמר זה בוחן כיצד לבחור, לתחזק ולפרוס רכיבי מפתח אלה כדי להשיג ביצועים עליונים בקידוחים עמוקים, קידוחי סלע קשיחים, קידוח מחוץ לחוף ומיצוי נפט כללי.

1. הבנת יעילות הקידוח

לפני שצולל לכלים ספציפיים, חשוב להגדיר מה פירוש 'יעילות קידוח '. במילים פשוטות, יעילות הקידוח היא נפח הסלע או היווצרות המוסרים בכל זמן היחידה, משוקלל על ידי גורמים כמו:

• קצב החדירה (ROP) : כמה רגל/מטר נקדחים לשעה.

• עלות קידוח לרגל : סך עלויות התפעול המחולקות על ידי קטעים שנקדחו.

• ניצול ציוד : אחוז הזמן שהמתקן והכלים פועלים לעומת סרק.

• חיי סיביות ועמידות : כמה זמן תרגיל נשאר יעיל לפני שתזדקק להחלפה.

מיטוב היעילות, אפוא, דורש מהירות איזון (ROP גבוהה) עם אמינות (משעמם סיביות ממוזער, בלאי כלים ושבתה לא מתוכננת). השילוב הנכון של כלי קידוח מתקדמים יכול לעזור להכות את האיזון הזה.

2. תפקיד מיתר המקדחה ביעילות

מחרוזת המקדחה היא עמוד השדרה של כל פעולת קידוח. זה מעביר מומנט סיבוב, משקל ונוזל קידוח מהשטח אל תוך הסיביות בחור התחתון. מחרוזת תרגיל מעוצבת היטב ומתוחזקת כראוי יכולה להשפיע באופן דרמטי ביעילות הקידוח.

2.1 תכנון מיתרי מקדחה וחומר

• בחירת חומרים : פלדות סגסוגת בעלות חוזק גבוה וחיבורי פרימיום מתנגדים לעייפות, מתח ולחץ פיתול.

• תצורת מחרוזת : השימוש בצינורות מקדחה במשקל כבד (HWDP) מעל צווארוני המקדחה מספק גם משקל על סיביות (WOB) וגם ספיגת הלם, הפחתת רטט ועייפות צינור מקדחה.

• צווארונים צפים ותלוכי זעזועים : המותקנים מעל הסיביות, רכיבים אלה מונעים זרימה אחורית ומרטיבים את התנודות הציריות והפיתוליות, ומשמרים את תוחלת החיים של מיתר המקדחה וגם על הסיביות.

2.2 ניהול מומנט וגרירה

• סיכה ומרכזים : הפחתת החיכוך בין מיתר המקדחה לקירות בור בור משפרת את הסיבוב ומפחיתה את דרישת המומנט, במיוחד בבארות מורחבות וסטיות מאוד.

• נוזלי קידוח : משקל בוץ אופטימלי וריאולוגיה עוזרים להרים ייחורים ביעילות ולקרר את מיתר המקדחה, ומונע אירועי צינור תקועים ומומנט מוגזם.

2.3 ניטור בזמן אמת

• טלמטריה במורד החור : מדידה-קידוח (MWD) וכלים לריצוף-רידוד (LWD) המשולבים במחרוזת המקדחה מספקים נתונים בזמן אמת על מומנט, רטט וזעזוע. תגובה באופן דינמי לקריאות אלה מאפשרת למפעילים להתאים את שיעורי ה- WOB, RPM והזרימה כדי למקסם את ה- ROP.

3. בחירה ושימוש ביטים מקדחים של טריקון

הקידוח של הטריקון, לאחר סוס העבודה של קידוחי בארות נפט, נשאר רלוונטי לתצורות ויישומים מסוימים בגלל החוסן והגמישות שלו.

3.1 סוגי טריקון ויישומים

• חרוטים טחונים : אידיאלי לתצורות רכות עד בינוניות כמו פצלים או אבן חול. שיני הפלדה הבולטות מתרסקות ומניפות את הסלע, ומספקות חבל טוב בסביבות לא שוחקות.

• תוספת טונגסטן-קרביד (TCI) חרוטים : מתאימים לתצורות בינוניות עד קשות או שוחקות, בהן הכנסות הקרביד מתנגדות לבלאי טוב יותר משיני פלדה.

• מיסבים אטומים לעומת מיסבים פתוחים : מסבים אטומים נמשכים זמן רב יותר בנוזלי קידוח רועשים ושוחקים, ואילו מיסבים פתוחים יכולים להיות חסכוניים יותר בסביבות נקיות יותר.

3.2 אופטימיזציה של ביצועי טריקון

• WOB ו- RPM נכונים : יותר מדי WOB יכול לפצח את הקונוסים; מעט מדי מפחית את ROP. באופן דומה, RPM חייב לאזן את כוח ההשפעה עם חיי הסיביות.

• בחירת זרבובית : סילון מתאים מסיר ייחורים מפני הסיביות ומקרר את המסבים. גודל הזרבובית והספירה צריכים להתאים לעומס ייחושת של היווצרות ויכולת המשאבה של המתקן.

• הידראוליקה של סיביות : הבטחת מהירות טבעית נאותה (בדרך כלל> 100 רגל/דקה) מונעת יישוב של ייחורים וכדורי סיביות בחרסות דביקות.

3.3 תחזוקה ובדיקה

• עובי חרוט ובלאי נושאים : בדקו באופן קבוע חותכי מד חרוט ומסבים לסימנים של בור או ניקוד. החלף קטעים ברגע ש- ROP יורד מתחת לסף ספציפי להיווצרות.

• התחדשות סיביות : עבור פרויקטים מסוימים, מכשיר מחדש או חרוט חרוטים שחוק מחדש יכולים להרחיב את חיי הסיביות בעלות מופחתת.

4. מינוף פיסות PDC לתצורות קשות ושכבות

ביטים קומפקטיים של יהלום פולי -קריסטל (PDC) חוללו מהפכה בקידוחים על ידי הצעת חיי רופ וקטע ארוך גבוה בתצורות רבות. עיצוב החותך הקבוע שלהם מגזרים ולא מוחץ סלע, ​​מה שהופך אותם לאידיאליים לתצורות בינוניות עד קשות, פצלים למינציה וחולות משובצים.

4.1 תכונות עיצוב סיביות PDC

• פריסת החותך וזווית הגבעות האחוריות : קובע אגרסיביות חתוכה וזרימת שבבים. זוויות מגרפה קדימה משפרות את ה- ROP; מגרפה אחורה משפרת את העמידות בסלע שוחק.

• אופטימיזציה הידראולית : מטוסים המכוונים לשורות חותך שוטפות ייחורים ומייצבים את הטמפרטורה. תכנון הידראולי נכון מונע כיבוי סיביות וחימום יתר של חותך.

• ספירת להב ופרופיל : להבים נוספים מגדילים את העמידות; פחות להבים רחבים יותר מקדמים ניקוי טוב יותר וחבל בתצורות דביקות.

4.2 התאמת פיסות PDC לסוגי היווצרות

• אבן חול בינונית קשה : ביטים PDC סטנדרטיים עם תוקפנות מאוזנת עולה על הביצועים של טריקון, המציעים 20-50% מהיר יותר ROP.

• פחמימות קשות ושוחקות : חותכי PDC פרימיום ועמידים בפני שחיקה עם זוויות מגרפה גב גבוהות יותר מרחיבות את חיי הסיביות על ידי התנגדות ללבוש קצה.

• רצפי פצלים/חול שכבות : ביטים עם פרופילי חותך משתנים מסתגלים לשינוי ליתולוגיה, הפחתת כדורי סיביות ורטט.

4.3 שיטות עבודה מומלצות לפריסת PDC

• רמפות WOB ו- RPM ראשוניות : התחל באופן שמרני, ואז צא לפרמטרים אופטימליים המבוססים על נתוני מומנט בזמן אמת ורטט.

• ניטור מבנה חיתוך : השתמש במומנט MWD/LWD חיישני זעזועים כדי לאתר סימנים מוקדמים של נזק או רטט של חותך.

• סיום וניקיון : ריצות קיצוניות תקופתיות עם פותחן חור או סיביות PDC מקומיות של מד שמור על קוטר החור ומונע אריזה.

5. שילוב מנועי מקדחה לבקרה כיוונית וכוח

מקדחים מנועי מקדחים, או מנועי בוץ, ממירים אנרגיה הידראולית מנוזלי קידוח לסיבוב מכני בסיביות. הם מכריעים לקידוח כיווני, יישומים בעלי מונק גבוה וקטעים שבהם סיבוב פני השטח מוגבל.

5.1 סוגי מנועי מקדחה

• מנועי תזוזה חיוביים (PDMS) : השתמש במכלולי רוטור/סטטור סליליים למשלוח מומנט חלק, אידיאלי לבארות כיווניות הדורשות מהירות עקבית תחת עומסים משתנים.

• מנועי טורבינה : מספקים סל'ד גבוה מאוד במומנט נמוך, שימושי לקטעי חור בעלי זווית גבוהה או יישומים דקים.

5.2 שיפור יעילות קידוח כיוונית

• מכלול משנה ומנוע כפוף : תת -כפוף או תת -כיפוף סניף את הסיביות בכיוון הרצוי כאשר המכלול מכוון נכון, מה שמאפשר שיעורי בנייה/ירידה מדויקים.

• מערכות רוטרי הניתנות לניצול (RSS) : מנועים מתקדמים משלבים רפידות היגוי וחיישני חור למטה לתיקון נתיב באר רציפה מבלי לשלוף, תוך הגברת קטעים יומיים בעד 30%.

5.3 אופטימיזציה של מנוע תרגיל

• התאמת קצב זרימה : ודא שתפוקת המשאבה תואמת את המפרט של תכנון המנוע - טיפות נמוכות ומומנט; גבוה מדי והסטטור עשוי להחליק או ללבוש בטרם עת.

• בחירת חומר סטטור : אלסטומרים חייבים לעמוד בפני שחיקה, טמפרטורות גבוהות והתקפה כימית מנוזלי קידוח.

• התאמות בזמן אמת : מומנט, מהירות וזווית כיפוף מנוטרים ומותאמים באמצעות טלמטריה של MWD לשמירה על ROP ומסלול אופטימלי.

6. אסטרטגיות הוליסטיות למקסום ביצועי הכלים

מעבר לבחירת כלים בודדים, מיטוב יעילות הקידוח דורש גישה משולבת:

6.1 הנדסת נוזלי קידוח

• ניקוי חור תחתון : אופטימיזציה של צפיפות נוזלים וצמיגות להובלת ייחורים מקסימאלית, צמצם דוקרני אריזה ומומנט.

• תוספי סיכה : הפחיתו את החיכוך על מיתר המקדחה והסיביות, הורדת מומנט וגרירה.

• בקרת ריאולוגיה : חוזקות ג'ל מאוזנות הימנעו משקלת בריט תוך שמירה על יכולות ניקוי חור.

6.2 ניתוח נתונים בזמן אמת

• אוטומציה של קידוח : אלגוריתמים מתאימים WOB, RPM וזרימה המבוססים על חיישני רטט ומומנט במורד החור, תוך שמירה על הסיביות במקום המתוק שלו.

• תחזוקה חזויה : הכרת דפוס ללבוש על ביטים ומנועים מעוררת שינויים בכלי ריקה לפני ירידת הביצועים.

6.3 תיאום אסדות וצוות

• נהלי הפעלה סטנדרטיים (SOPs) : פרוטוקולים מוגדרים בבירור לריצות סיביות, יצירת חיבור/הפסקה וחיבור מבטיחים עקביות ומפחיתים את הטעות האנושית.

• הכשרה וכישורים : אימונים מעשיים בפריסת כלים מתקדמת, דוגמנות מומנט ונדנדה ופרשנות נתונים בזמן אמת מאפשרת לצוותים להגיב במהירות לאירועים למטה.

7ו מַסְקָנָה

מיטוב יעילות הקידוח במיצוי שמן תלוי בבחירה ושימוש בכלים מתקדמים כמו מיתרי קידוח, טריקון או פיסות PDC ומנועי קידוח. גישה הוליסטית המשלבת טכנולוגיה מתקדמת, כוח אדם מיומן ונתונים בזמן אמת מובילה לחבל מהיר יותר, חיי סיביות ארוכים יותר והפחתת עלויות.

למידע נוסף על שיפור פעולות הקידוח שלכם, בקרו בציוד מכונות של Shandong Xilong Co. בע'מ. כלי קידוח מתקדמים יכולים לעזור בשיפור היעילות, הבטיחות. ופתרונות צור איתם קשר עוד היום כדי לגלות כיצד הם יכולים לתמוך בצרכי הקידוח שלך.