วิธีเพิ่มประสิทธิภาพการขุดเจาะด้วยเครื่องมือและอุปกรณ์การขุดเจาะขั้นสูง

ในโลกการแข่งขันของการสกัดน้ำมันทุก ๆ เท้าของการเจาะที่ดีแสดงถึงเวลาเงินและความเสี่ยงด้านความปลอดภัย การเพิ่มประสิทธิภาพการขุดเจาะไม่เพียง แต่ช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน แต่ยังช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและปรับปรุงคุณภาพที่ดี โดยการใช้ประโยชน์ เครื่องมือขุดเจาะขั้นสูง -รวมถึงสายสว่าน, บิตสว่าน tricone, บิต PDC และมอเตอร์สว่าน-ผู้ดำเนินการสามารถเร่งอัตราการเจาะได้อย่างมีนัยสำคัญลดเวลาที่ไม่ได้ผลิตและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ของพวกเขา บทความนี้สำรวจวิธีการเลือกรักษาและปรับใช้ส่วนประกอบสำคัญเหล่านี้เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดในการขุดเจาะลึกการขุดเจาะฮาร์ดร็อคการขุดเจาะนอกชายฝั่งและการสกัดน้ำมันทั่วไป

1. การทำความเข้าใจประสิทธิภาพการขุดเจาะ

ก่อนที่จะดำน้ำเป็นเครื่องมือเฉพาะสิ่งสำคัญคือต้องกำหนดว่า 'ประสิทธิภาพการขุดเจาะ ' หมายถึงอะไร กล่าวง่ายๆว่าประสิทธิภาพการขุดเจาะคือปริมาณของหินหรือการก่อตัวที่ถูกลบออกต่อหน่วยเวลาถ่วงน้ำหนักโดยปัจจัยเช่น:

• อัตราการเจาะ (ROP) : เจาะกี่ฟุต/เมตรต่อชั่วโมง

• ต้นทุนการขุดเจาะต่อฟุต : ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานทั้งหมดหารด้วยการเจาะภาพ

• การใช้อุปกรณ์ : เปอร์เซ็นต์เวลาที่แท่นขุดเจาะและเครื่องมือทำงานและไม่ได้ใช้งาน

• Bit Life and Verability : ระยะเวลาของการเจาะยังคงมีประสิทธิภาพก่อนที่จะต้องเปลี่ยน

ดังนั้นประสิทธิภาพการเพิ่มประสิทธิภาพจึงต้องใช้ความเร็วในการปรับสมดุล (ROP สูง) ด้วยความน่าเชื่อถือ การผสมผสานที่เหมาะสมของเครื่องมือขุดเจาะขั้นสูงสามารถช่วยสร้างความสมดุลได้

2. บทบาทของสตริงการเจาะอย่างมีประสิทธิภาพ

สตริงเจาะเป็นกระดูกสันหลังของการขุดเจาะใด ๆ มันส่งแรงบิดการหมุนน้ำหนักและของเหลวเจาะจากพื้นผิวไปยังบิตที่หลุมล่าง สายสว่านที่ออกแบบมาอย่างดีและได้รับการดูแลอย่างเหมาะสมสามารถมีผลต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะได้อย่างมาก

2.1 การออกแบบสตริงและวัสดุสว่าน

• การเลือกวัสดุ : เหล็กกล้าอัลลอยด์ที่มีความแข็งแรงสูงและการเชื่อมต่อระดับพรีเมี่ยมต้านทานความเมื่อยล้าความตึงเครียดและความเครียดแรงบิด

• การกำหนดค่าสตริง : การใช้ท่อสว่านเฮฟวี่เวท (HWDP) เหนือปลอกคอสว่านให้ทั้งน้ำหนักต่อบิต (WOB) และการดูดซับแรงกระแทกลดการสั่นสะเทือนและความเหนื่อยล้าจากท่อเจาะ

• ปลอกคอลอยและช็อตย่อย : ติดตั้งไว้เหนือบิตส่วนประกอบเหล่านี้ป้องกันการไหลย้อนกลับและการสั่นสะเทือนตามแนวแกนและแรงบิดที่ทำให้อายุการใช้งานรักษาอายุการใช้งานของทั้งสายสว่านและบิต

2.2 การจัดการแรงบิดและการลาก

• หล่อลื่นและ centralizers : การลดแรงเสียดทานระหว่างสายสว่านและผนังดีช่วยเพิ่มการหมุนและลดความต้องการแรงบิด

• การขุดเจาะของเหลว : น้ำหนักโคลนที่ดีที่สุดและการไหลแบบช่วยยกระดับการตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพและทำให้สายสว่านเย็นลงทำให้เกิดเหตุการณ์ที่ติดอยู่กับท่อและแรงบิดที่มากเกินไป

2.3 การตรวจสอบตามเวลาจริง

• downhole telemetry : การวัด-การเจาะ (MWD) และเครื่องมือการบันทึก-การเจาะ (LWD) ที่รวมอยู่ในสตริงสว่านให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับแรงบิดการสั่นสะเทือนและการช็อก การตอบสนองแบบไดนามิกต่อการอ่านเหล่านี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับอัตรา WOB, RPM และอัตราการไหลเพื่อเพิ่ม ROP ให้สูงสุด

3. การเลือกและใช้บิตสว่าน tricone

Tricone Drill Bit เมื่อทำงานของการขุดเจาะหลุมน้ำมันยังคงเกี่ยวข้องกับการก่อตัวและการใช้งานบางอย่างเนื่องจากความแข็งแกร่งและความเก่งกาจ

3.1 tricone ประเภทและแอปพลิเคชัน

• กรวยสีฟัน : เหมาะสำหรับการก่อตัวที่นุ่มถึงปานกลางเช่นหินดินดานหรือหินทราย ฟันเหล็กที่ยื่นออกมาบดขยี้และควักหินให้ rop ที่ดีในสภาพแวดล้อมที่ไม่น่าสนใจ

• กรวย Tungsten-Carbide Insert (TCI) : เหมาะสำหรับการก่อตัวของปานกลางถึงแข็งหรือขัดซึ่งคาร์ไบด์ต้านทานการสึกหรอได้ดีกว่าฟันเหล็ก

• ตลับลูกปืนที่ปิดสนิทเทียบกับตลับลูกปืนแบบเปิด : แบริ่งปิดผนึกอยู่ได้นานขึ้นในของเหลวขุดเจาะที่มีเสียงดังและขัดในขณะที่ตลับลูกปืนแบบเปิดสามารถประหยัดได้มากขึ้นในสภาพแวดล้อมที่สะอาดกว่า

3.2 การเพิ่มประสิทธิภาพของ Tricone Performance

• แก้ไข WOB และ RPM : WOB มากเกินไปสามารถถอดรหัสกรวยได้ ลด ROP น้อยเกินไป ในทำนองเดียวกัน RPM จะต้องสร้างความสมดุลให้กับแรงกระแทกกับชีวิตบิต

• การเลือกหัวฉีด : jetting ที่เหมาะสมจะกำจัดการตัดออกจากใบหน้าบิตและทำให้แบริ่งเย็นลง ขนาดของหัวฉีดและการนับควรตรงกับภาระการตัดของการก่อตัวและความจุปั๊มของแท่นขุดเจาะ

• Bit Hydraulics : สร้างความมั่นใจว่าความเร็ววงแหวนที่เพียงพอ (โดยปกติ> 100 ft/นาที) ป้องกันการตกตะกอนและบอลบอลในดินเหนียวเหนียว

3.3 การบำรุงรักษาและการตรวจสอบ

• ความหนาของกรวยและการสึกหรอของแบริ่ง : ตรวจสอบเครื่องตัดและแบริ่งของกรวยเป็นประจำสำหรับสัญญาณของการเจาะรูหรือการให้คะแนน แทนที่บิตเมื่อ ROP ลดลงต่ำกว่าเกณฑ์การก่อตัวเฉพาะ

• การฟื้นฟูบิต : สำหรับบางโครงการการตกแต่งใหม่หรือการหมุนโคนกรวยที่สวมใส่อีกครั้งสามารถยืดอายุบิตได้ด้วยค่าใช้จ่ายที่ลดลง

4. การใช้ประโยชน์จากบิต PDC สำหรับการก่อตัวที่ยากและชั้น

บิต Polycrystalline Diamond Compact (PDC) ได้ปฏิวัติการขุดเจาะโดยเสนอ ROP สูงและชีวิตที่ยาวนานในหลาย ๆ รูปแบบ การออกแบบคัตเตอร์แบบคงที่ของพวกเขากรรไกรแทนที่จะบดขยี้หินทำให้มันเหมาะสำหรับการก่อตัวแบบปานกลางถึงยาก, shales ลามิเนตและหาดทราย interbedded

4.1 คุณสมบัติการออกแบบบิต PDC

• เค้าโครงตัดและมุมหลัง-เป็นตัว กำหนดความก้าวร้าวและการไหลของชิป ไปข้างหน้ามุม rake ปรับปรุง rop; Rake ด้านหลังช่วยเพิ่มความทนทานในหินขัด

• การเพิ่มประสิทธิภาพไฮดรอลิก : เจ็ตส์กำกับที่คัตเตอร์แถวตัดการตัดและอุณหภูมิคงที่ การออกแบบไฮดรอลิกที่เหมาะสมช่วยป้องกันการบอลบอลและเครื่องตัดความร้อนสูงเกินไป

• จำนวนใบมีดและโปรไฟล์ : ใบมีดเพิ่มความทนทานมากขึ้น ใบมีดที่กว้างขึ้นและกว้างขึ้นส่งเสริมการทำความสะอาดและ rop ที่ดีขึ้นในการก่อตัวเหนียว

4.2 การจับคู่ PDC บิตกับประเภทการก่อตัว

• หินทรายแข็งขนาดกลาง : บิต PDC มาตรฐานที่มีการรุกรานที่สมดุลสูงกว่าบิต tricone ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า ROP ที่เร็วกว่า 20-50%

• คาร์บอเนตที่มีฤทธิ์กัดกร่อน : พรีเมี่ยมพรีเมี่ยม, คัตเตอร์ PDC ที่ทนต่อการเสียดสีที่มีมุมคราดด้านหลังที่สูงขึ้นช่วยชีวิตบิตโดยการต่อต้านการสึกหรอของขอบ

• ลำดับชั้นหิน/ทรายชั้น : บิตที่มีโปรไฟล์เครื่องตัดผันแปรปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลง lithology ลดบอลบิตและการสั่นสะเทือน

4.3 แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการปรับใช้ PDC

• RAMPS WOB และ RPM เริ่มต้นเริ่มต้น : เริ่มอนุรักษ์นิยมจากนั้นจะเพิ่มพารามิเตอร์ที่ดีที่สุดตามข้อมูลแรงบิดและการสั่นสะเทือนแบบเรียลไทม์

• การตรวจสอบโครงสร้างการตัด : ใช้แรงบิด MWD/LWD และเซ็นเซอร์ช็อตเพื่อตรวจจับสัญญาณเริ่มต้นของความเสียหายหรือการสั่นสะเทือน

• การรีมและทำความสะอาด : การรีมแบบเป็นระยะวิ่งด้วยตัวเปิดรูหรือบิต PDC แบบรีดแบบวัดได้รักษาเส้นผ่านศูนย์กลางรูและป้องกันไม่ให้แพ็คปิด

5. การรวมมอเตอร์สว่านสำหรับการควบคุมทิศทางและพลังงาน

มอเตอร์เจาะหรือมอเตอร์โคลนเปลี่ยนพลังงานไฮดรอลิกจากการเจาะของเหลวเป็นการหมุนเชิงกลที่บิต พวกเขามีความสำคัญสำหรับการขุดเจาะทิศทางการใช้งานแรงบิดสูงและส่วนที่การหมุนของพื้นผิวมี จำกัด

5.1 ประเภทของมอเตอร์สว่าน

• มอเตอร์การกระจัดเชิงบวก (PDMS) : ใช้ชุดประกอบโรเตอร์/สเตเตอร์แบบเกลียวสำหรับการส่งแรงบิดที่ราบรื่นเหมาะสำหรับหลุมทิศทางที่ต้องการความเร็วที่สอดคล้องกันภายใต้โหลดตัวแปร

• มอเตอร์กังหัน : ให้รอบต่อนาทีที่สูงมากที่แรงบิดต่ำมีประโยชน์สำหรับส่วนรูมุมสูงหรือแอปพลิเคชันที่มีรูพรุน

5.2 การเพิ่มประสิทธิภาพการขุดเจาะทิศทาง

• การประกอบย่อยและมอเตอร์แบบโค้งงอ : ที่อยู่อาศัยโค้งงอหรือโค้งงอเบี่ยงเบนเบี่ยงเบนบิตในทิศทางที่ต้องการเมื่อการประกอบถูกเน้นอย่างถูกต้องทำให้สามารถสร้างอัตราการสร้าง/หล่นที่แม่นยำได้

• Rotary Teerable Systems (RSS) : Advanced Motors รวมแผ่นพวงมาลัยและเซ็นเซอร์ลงหลุมสำหรับการแก้ไขเส้นทางที่ดีอย่างต่อเนื่องโดยไม่สะดุดเพิ่มวิดีโอทุกวันมากถึง 30%

5.3 การเพิ่มประสิทธิภาพมอเตอร์สว่าน

• การจับคู่อัตราการไหล : ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเอาต์พุตของปั๊มตรงกับข้อกำหนดการออกแบบมอเตอร์ - ลดลงต่ำและแรงบิดลดลง; สูงเกินไปและสเตเตอร์อาจลื่นหรือสวมใส่ก่อนเวลาอันควร

• การเลือกวัสดุสเตเตอร์ : อีลาสโตเมอร์ต้องต้านทานการเสียดสีอุณหภูมิสูงและการโจมตีทางเคมีจากของเหลวเจาะ

• การปรับแบบเรียลไทม์ : แรงบิดความเร็วและมุมโค้งจะถูกตรวจสอบและปรับผ่าน MWD telemetry เพื่อรักษา ROP และวิถีที่ดีที่สุด

6. กลยุทธ์แบบองค์รวมสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องมือให้สูงสุด

นอกเหนือจากการเลือกเครื่องมือแต่ละตัวแล้วการเพิ่มประสิทธิภาพการขุดเจาะต้องการวิธีการแบบบูรณาการ:

6.1 วิศวกรรมการขุดเจาะของเหลว

• การทำความสะอาดหลุมด้านล่าง : เพิ่มความหนาแน่นของของเหลวและความหนืดให้เหมาะสมสำหรับการขนส่งการตัดสูงสุดลดการปิดแพ็คและแรงบิด

• สารหล่อลื่นสารหล่อลื่น : ลดแรงเสียดทานบนสายสว่านและบิตลดแรงบิดและการลาก

• การควบคุมการไหลของ Rheology : ความแข็งแรงของเจลที่สมดุลหลีกเลี่ยงแบรไซต์ลดลงในขณะที่ยังคงความสามารถในการทำความสะอาดรู

6.2 การวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์

• การขุดเจาะอัตโนมัติ : อัลกอริทึมปรับ WOB, RPM และการไหลตามเซ็นเซอร์การสั่นสะเทือนและแรงบิดที่อยู่ในช่องโหว่

• การบำรุงรักษาแบบทำนาย : การรับรู้การสึกหรอบนบิตและมอเตอร์ทริกเกอร์เครื่องมือที่ถูกจองล่วงหน้าก่อนที่ประสิทธิภาพจะลดลง

6.3 การประสานงานแท่นขุดเจาะและลูกเรือ

• ขั้นตอนการปฏิบัติงานมาตรฐาน (SOPS) : โปรโตคอลที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนสำหรับการรันบิตการเชื่อมต่อ/การแบ่งและการสะดุดให้แน่ใจว่ามีความสอดคล้องและลดข้อผิดพลาดของมนุษย์

• การฝึกอบรมและความสามารถ : การฝึกอบรมภาคปฏิบัติในการปรับใช้เครื่องมือขั้นสูงการสร้างแบบจำลองแรงบิดและการถ่ายภาพและการตีความข้อมูลแบบเรียลไทม์ช่วยให้ทีมงานตอบสนองต่อเหตุการณ์ดาวน์หลุมได้อย่างรวดเร็ว

7- บทสรุป

การเพิ่มประสิทธิภาพการขุดเจาะประสิทธิภาพในการสกัดน้ำมันขึ้นอยู่กับการเลือกและใช้เครื่องมือขั้นสูงเช่นสตริงสว่าน tricone หรือบิต PDC และมอเตอร์เจาะ วิธีการแบบองค์รวมที่รวมเทคโนโลยีที่ทันสมัยบุคลากรที่มีทักษะและข้อมูลแบบเรียลไทม์นำไปสู่ ​​ROP ที่เร็วขึ้นชีวิตที่ยาวนานขึ้นและลดต้นทุน

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพการขุดเจาะของคุณไปที่ Shandong Xilong Machinery Equipment Co. , Ltd. เครื่องมือ และโซลูชันการขุดเจาะขั้นสูงสามารถช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพความปลอดภัย ติดต่อพวกเขาวันนี้เพื่อค้นหาว่าพวกเขาสามารถรองรับความต้องการการขุดเจาะของคุณได้อย่างไร