Pri operacijah navpičnega vrtanja vrtin ostajajo incidenti, kot so čezmerna odstopanja naklona vrtine, zgrešene trajektorije zunaj ciljnih območij in drage operacije stranskega vrtanja, stalni izzivi v naftni in plinski industriji. Običajno ekipe na terenu pogosto pripisujejo te okvare operativnim napakam, kot je prekomerna teža nastavka, neenakomerno podajanje cevi ali nenaravnana orientacija ploskve orodja. Vendar pa poročila o incidentih iz več delovnih regij razkrivajo dosleden vzorec: isti vrtalniki dosegajo popolnoma skladne trajektorije, ko delujejo pod optimiziranimi režimi parametrov. Težava ni človeška napaka, temveč odsotnost sistematičnega okvira za nadzor parametrov, ki bi pravilno integriral zasnovo sklopa spodnje vrtine, merjenje med izkoriščenostjo vrtanja in optimizacijo parametrov vrtanja.
Razumevanje mehanike odstopanja
Nagib luknje se ne pojavi v trenutku; postopoma se kopiči, ko vrtanje napreduje skozi različne vrste formacije in litologije. Primarni dejavniki odstopanja vključujejo naravne odklonske sile formacije, kjer se v padajočih formacijah s koti padca, ki presegajo 10 stopinj, nastavek nagiba k premikanju vzdolž normalne smeri ravnine plasti. Vmesne mehke-trde formacije ta učinek še poslabšajo, saj svedro prednostno vrta mehkejše plasti. Statistični podatki iz več blokov kažejo, da se v intervalih s padci formacije od 15 do 30 stopinj kot vrtine poveča za 2 do 4 stopinje na 100 izvrtanih metrov brez kakršnih koli omilitvenih ukrepov. Neoptimalna sinergija WOB-RPM to težavo še poslabša, saj prekomerna teža na svedru povzroči upogibanje vrtalne verige in povečane stranske sile, ki potisne nastavek stran od navpičnice.
Naravne formacijske sile: Naklonski koti nad 10 stopinj povzročajo postopno odnašanje od 2 do 4 stopinje na 100 metrov.
Neuravnoteženost WOB-RPM: Prekomerni WOB povzroča upogib, medtem ko visoki vrtljaji sprožijo vrtinčenje strune.
Trdnost BHA: obrabljeni stabilizatorji, ki presegajo 3 mm razmika, odstranijo kritične točke vrtenja.
Izbira pravega BHA: nihalo v primerjavi s polno-luknjo
Izbira nepravilne konfiguracije sklopa spodnje vrtine vodi do kontraproduktivnih rezultatov nadzora poti. Nihalo BHA izkorišča gravitacijo, da ustvari obnovitveno silo nihala, ki potisne sveder proti spodnji strani izvrtine in tako prepreči odklon, ki ga-povzroča tvorba. Ta konfiguracija je idealna za zmerne formacijske sile s koti padca pod 20 stopinj in je še posebej učinkovita za popravljanje obstoječega naklona, ki se je že razvil. Optimalna zmogljivost zahteva strog nadzor WOB med 60 in 80 kN, pri čemer odstopanja zunaj tega okna zmanjšajo učinkovitost nihala za do 40 odstotkov.
Nasprotno pa polna-vrtina ali BHA uporablja tri do štiri tesno razporejene stabilizatorje za centralizacijo vrtalne verige in učinkovito zaklepanje krivulje na mestu. Čeprav je ta sklop odličen za vzdrževanje kota v navpičnih in tangentnih odsekih, ne more popraviti obstoječega odstopanja. Kritična in pogosto opažena past na terenu je uvedba sklopa polne{3}}vrtine za stabilizacijo že odklonjene vrtine, kar učinkovito zaklene napako in prepreči morebitno naravno korekcijo. Pravilna praksa narekuje zaporedno uporabo sklopa nihala za aktivno korekcijo, ki ji sledi sklop s polno-luknjo za pasivno stabilizacijo, ko je navpičnica ponovno vzpostavljena.
MWD: Od reaktivnega merjenja do proaktivnega nadzora
Medtem ko so sistemi za merjenje med vrtanjem zdaj standardna oprema na večini ploščadi, je njihova uporabnost pogosto omejena na validacijo po-vrtanju ali kar operaterji imenujejo obdukcija vrtine. Premik v panogi se mora premakniti k-spremljanju in napovedovanju trendov v realnem času. Z branjem podatkov o naklonu in azimutu vsakih 3 do 5 metrov med vrtanjem lahko posadke izrišejo trende odstopanja in posredujejo, ko se resnost pregiba približa 0,5 stopinje na 30 metrov, s čimer preprečijo večje popravke, ki bi stali od 12 do 24 ur dela na ploščadi. V delu gradnje je treba orientacijo ploskve orodja preveriti vsakih 0,5 do 1 meter napredovanja, saj lahko ena sama stopnja orientacijske napake povzroči 2 do 3 metre vodoravnega premika na globini ciljne cone.
Optimiziranje operacijskega okna WOB-RPM
Prilagoditve posameznega-parametra, kot je samo povečanje vrtilne hitrosti za izboljšanje hitrosti prodora, so na splošno neučinkovite pri zapletenih trajektorijah vrtin. Operaterji morajo identificirati povezano ugodno točko, kjer istočasno obstajata ROP in stabilnost poti. To vključuje postopno povečevanje WOB v korakih po 10 kN ob spremljanju trendov naklona MWD, da se ugotovi zgornja meja, preden se odstopanje začne pospeševati. V gradbenih odsekih, kjer pot vrtine prehaja iz navpične v nagnjeno, se delovno okno znatno zoži. Najboljše prakse v industriji predlagajo zmanjšanje WOB na 70 do 80 odstotkov meje navpičnega odseka in sočasno znižanje hitrosti vrtenja za 10 do 15 odstotkov, da se ohrani zanesljiv nadzor poti.
Zaključek: Izgradnja krmilnega-sistema z zaprto zanko
Učinkovit nadzor trajektorije temelji na zaprtem-ciklu zanke optimizacije parametrov, realnem-časovnem spremljanju in pravočasnem korektivnem ukrepanju. En operater, ki je implementiral strukturiran tri-barvni opozorilni sistem, ki temelji na pragovih resnosti premikov, je povišal svoje ciljne stopnje zadetkov z 78 odstotkov na 96 odstotkov in v šestih-mesečnem obdobju v celoti odpravil incidente s stranskimi tiri.
Za več informacij se obrnite na China Vigor na info@vigorpetroleum.com ali pokličite +0086 29 81161513.
