Nafta- ja gaasipuurimistöödega kaasnevad riskid on hirmuäratavad, millest kõige tõsisem on puuraugu rõhu määramatus. Rahvusvahelise puurimistöövõtjate assotsiatsiooni andmetelHallatud survepuurimine (MPD)on adaptiivne puurimistehnika, mida kasutatakse rõngakujulise rõhu täpseks juhtimiseks kogu puuraugu ulatuses. Viimase viiekümne aasta jooksul on välja töötatud ja täiustatud palju tehnoloogiaid ja meetodeid, et leevendada ja ületada surveebakindlusest tulenevaid väljakutseid. Alates esimese pöörleva juhtseadme (RCD) ülemaailmsest kasutuselevõtust 1968. aastal on Weatherford olnud selles valdkonnas teerajaja.
MPD tööstuse liidrina on Weatherford uuenduslikult välja töötanud erinevaid lahendusi ja tehnoloogiaid, et laiendada rõhureguleerimise valikut ja rakendusala. Kuid rõhu reguleerimine ei tähenda ainult rõngakujulise rõhu reguleerimist. See peab võtma arvesse lugematuid erilisi töötingimusi kogu maailmas, keerulisi koosseise ja väljakutseid puuraukude erinevates asukohtades. Aastakümnete pikkuse kogemusega ettevõtte tehnilised eksperdid mõistavad, et suurepärane rõhureguleerimisprotsess peaks olema kohandatud erinevate väljakutsetega tegelemiseks, selle asemel, et see oleks kõigi rakenduste jaoks universaalne süsteem. Sellest põhimõttest juhindudes on välja töötatud erineva tasemega MPD tehnoloogiad, mis vastavad tegutsevate ettevõtete erinevatele vajadustele, olenemata sellest, kui keerulised on nende tingimused või keskkond.
01. Suletud ahelaga süsteemi loomine RCD abil
RCD tagab nii ohutuse kui ka voolu ümbersuunamise, toimides MPD algtaseme tehnoloogiana. Algselt 1960. aastatel maismaaoperatsioonide jaoks välja töötatud RCD-d on mõeldud voolu ümbersuunamiseks.BOPsuletud ahelaga ringlussüsteemi loomiseks. Ettevõte on pidevalt uuendanud ja täiustanud RCD-tehnoloogiat, saavutades mitme aastakümne jooksul kohapeal tõestatud edu.
Kuna MPD-rakendused laienevad keerukamatesse valdkondadesse (nagu uued keskkonnad ja väljakutsed), esitatakse MPD-süsteemidele kõrgemaid nõudmisi. See on ajendanud pidevat edasiminekut RCD-tehnoloogias, millel on nüüd kõrgem nimirõhk ja temperatuur, isegi Ameerika naftainstituudilt saadud kvalifikatsioonid puhta gaasi tingimustes kasutamiseks. Näiteks Weatherfordi polüuretaanist kõrge temperatuuriga tihenduskomponentidel on 60% kõrgem nimitemperatuur võrreldes olemasolevate polüuretaankomponentidega.
Seoses energiatööstuse küpsuse ja offshore-turgude arenguga on Weatherford välja töötanud uut tüüpi RCD-sid, et tulla toime madala ja süvaveekeskkonna ainulaadsete väljakutsetega. Madalaveelistel puurimisplatvormidel kasutatavad RCD-d on paigutatud BOP-i pinnast kõrgemale, samas kui dünaamiliselt paigutatud puurimislaevadel paigaldatakse RCD-d tavaliselt pingutusrõnga alla tõusutoru koostu osana. Olenemata rakendusest või keskkonnast on RCD endiselt kriitilise tähtsusega tehnoloogia, mis säilitab puurimistoimingute ajal konstantse rõngakujulise rõhu, moodustab survekindlad tõkked, hoiab ära puurimisohud ja kontrollib kihistuvedelike sissetungi.
02. Õhuklappide lisamine rõhu paremaks juhtimiseks
Kuigi RCD-d võivad tagasivoolavaid vedelikke ära juhtida, saavutatakse puuraugu rõhuprofiili aktiivse kontrollimise võimalus allavoolu pinnaseadmetega, eriti õhuklappidega. Selle seadme kombineerimine RCD-dega võimaldab MPD-tehnoloogiat, mis tagab tugevama kontrolli kaevupea rõhkude üle. Weatherfordi PressurePro hallatava rõhu lahendus, kui seda kasutatakse koos RCD-dega, suurendab puurimisvõimalusi, vältides samal ajal rõhuga seotud intsidente.
See süsteem kasutab õhuklappide juhtimiseks üht inim-masina liidest (HMI). HMI kuvatakse puuri kabiinis või puurplatvormi põrandal asuvas sülearvutis, võimaldades kohapealsetel töötajatel õhuklappe praktiliselt juhtida, jälgides samal ajal olulisi puurimisparameetreid. Operaatorid sisestavad soovitud rõhu väärtuse ja seejärel hoiab PressurePro süsteem seda rõhku automaatselt, kontrollides SBP-d. Drosselklappe saab automaatselt reguleerida vastavalt puurõhu muutustele, mis võimaldab kiiret ja usaldusväärset süsteemi korrigeerimist.
03. Automaatne vastus puurimisriskide vähendamiseks
Victus Intelligent MPD Solution on üks Weatherfordi kõige olulisematest MPD-toodetest ja üks arenenumaid MPD-tehnoloogiaid turul. See lahendus, mis on üles ehitatud Weatherfordi küpsetele RCD- ja õhuklapitehnoloogiatele, tõstab täpsuse, juhtimise ja automatiseerimise enneolematule tasemele. Integreerides puurimisseadmeid, võimaldab see masinate vahelist sidet, kaevu tingimuste reaalajas analüüsi ja kiireid automaatseid reaktsioone tsentraliseeritud asukohast, säilitades seeläbi täpselt põhjaaugu surve.
Varustuse osas täiustab Victuse lahendus voolu ja tiheduse mõõtmise võimalusi, kaasates Coriolise massivoolumõõturid ja nelja sõltumatult juhitava õhuklapiga kollektori. Täiustatud hüdraulilised mudelid võtavad reaalajas põhjaaugu rõhu täpseks määramiseks arvesse vedeliku ja moodustumise temperatuure, vedeliku kokkusurutavust ja puuraugude lõikeefekte. Tehisintellekti (AI) juhtimisalgoritmid tuvastavad puurkaevude anomaaliad, hoiatavad puurijat ja MPD operaatoreid ning saadavad automaatselt reguleerimiskäsud MPD pinnaseadmetele. See võimaldab reaalajas tuvastada puurkaevude sissevoolu/kadusid ning võimaldab hüdraulilisel modelleerimisel ja intelligentsel juhtimisel põhinevaid seadmeid sobivalt kohandada, ilma et oleks vaja operaatoritelt käsitsi sisestada. Programmeeritavatel loogikakontrolleritel (PLC) põhinev süsteem saab hõlpsasti integreerida puurimisplatvormi mis tahes kohta, et pakkuda usaldusväärset ja turvalist MPD infrastruktuuri.
Lihtsustatud kasutajaliides aitab kasutajatel keskenduda põhiparameetritele ja annab äkiliste sündmuste korral hoiatusi. Olekupõhine jälgimine jälgib MPD-seadmete jõudlust, võimaldades ennetavat hooldust. Usaldusväärne automatiseeritud aruandlus, nagu igapäevased kokkuvõtted või tööjärgsed analüüsid, optimeerivad veelgi puurimistulemust. Süvameretöödel hõlbustab kaugjuhtimine ühe kasutajaliidese kaudu tõusutoru automaatset paigaldamist, rõngakujulise isolatsiooniseadme (AID) täielikku sulgemist, RCD lukustamist ja avamist ning voolutee juhtimist. Alates kaevude kavandamisest ja reaalajas tehtud toimingutest kuni tööjärgsete kokkuvõteteni on kõik andmed järjepidevad. Reaalajas visualiseerimise ja inseneri hindamise/planeerimise aspektide haldamine toimub CENTRO Well Construction Optimization platvormi kaudu.
Praegused arendused hõlmavad kõrgsurvevoolumõõturite kasutamist (paigaldatud tõusutorule), et asendada lihtsad pumba käiguloendurid, et parandada vooluhulga mõõtmist. Selle uue tehnoloogia abil saab suletud ahelaga puurimisahelasse siseneva vedeliku reoloogilisi omadusi ja massivoolu omadusi võrrelda tagasivoolu vedeliku mõõtmistega. Võrreldes traditsiooniliste käsitsi muda mõõtmismeetoditega, mille värskendussagedus on palju madalam, pakub see süsteem suurepärast hüdraulilist modelleerimist ja reaalajas andmeid.
04. Lihtsa, täpse rõhukontrolli ja andmete hankimise pakkumine
PressurePro ja Victuse tehnoloogiad on lahendused, mis on välja töötatud vastavalt algtaseme ja täiustatud rõhureguleerimisrakenduste jaoks. Weatherford tõdes, et nende kahe taseme vahele jäävate lahenduste jaoks sobivad rakendused. Selle tühimiku täidab ettevõtte uusim Modus MPD lahendus. Erinevate rakenduste jaoks, nagu kõrge temperatuuriga või madala temperatuuriga keskkonnad, kaldal ja madalas vees loodud süsteemi eesmärk on sirgjooneline: keskenduda rõhu reguleerimise tehnoloogia jõudluse eelistele, võimaldades tegutsevatel ettevõtetel puurida tõhusamalt ja vähendada rõhuga seotud probleeme.
Moduse lahendusel on modulaarne disain paindlikuks ja tõhusaks paigaldamiseks. Kolm seadet asuvad ühes veokonteineris, mis nõuavad kohapealse mahalaadimise ajal ainult ühte tõstmist. Vajadusel saab üksikuid mooduleid transpordikonteinerist eemaldada, et neid kaevukoha ümber konkreetselt paigutada.
Drosselkollektor on üks iseseisev moodul, kuid kui seda on vaja paigaldada olemasolevasse infrastruktuuri, saab süsteemi konfigureerida nii, et see vastaks iga puurimisplatvormi erinõuetele. Kahe digitaalse juhtõhuklapiga varustatud süsteem võimaldab paindlikult kasutada mõlemat ventiili isoleerimiseks või kombineeritud kasutamist suurema vooluhulga jaoks. Nende õhuklappide täpne juhtimine parandab puuraugu survet ja samaväärse tsirkulatsioonitiheduse (ECD) juhtimist, võimaldades tõhusamat puurimist väiksema mudatihedusega. Kollektorisse on integreeritud ka ülerõhukaitsesüsteem ja torustik.
Voolu mõõtmise seade on teine moodul. Coriolise voolumõõturite abil mõõdab see tagasivoolukiirusi ja vedeliku omadusi, mida peetakse täpsuse osas tööstusstandardiks. Pidevate massibilansi andmete abil saavad operaatorid kohe tuvastada puurõhu rõhu muutused, mis ilmnevad vooluhäirete kujul. Kaevude tingimuste reaalajas nähtavus hõlbustab kiiret reageerimist ja kohandamist, lahendades surveprobleemid enne, kui need mõjutavad toiminguid.
Digitaalne juhtimissüsteem on paigaldatud kolmandasse moodulisse ja vastutab mõõte- ja juhtimisseadmete andmete ja funktsioonide haldamise eest. See digitaalne platvorm töötab sülearvuti HMI kaudu, võimaldades operaatoritel vaadata mõõtmistingimusi ajalooliste suundumustega ja juhtida rõhku digitaalse tarkvara kaudu. Ekraanil kuvatavad diagrammid pakuvad reaalajas puuraukude tingimuste suundumusi, võimaldades andmete põhjal paremaid otsuseid teha ja kiiremini reageerida. Konstantse põhjarõhu režiimil töötades suudab süsteem ühendusperioodide ajal kiiresti survet avaldada. Lihtsa nupuvajutusega reguleerib süsteem drosselklapid automaatselt nii, et see avaldaks puuraugule vajalikku rõhku, säilitades pideva süvisurõhu ilma vooluta. Asjakohased andmed kogutakse, salvestatakse tööjärgseks analüüsiks ja edastatakse läbi Well Information Transmission System (WITS) liidese, et neid CENTRO platvormil vaadata.
Automaatselt rõhku reguleerides suudab Moduse lahendus kiiresti reageerida puuraugu rõhu muutustele, kaitstes personali, puurauku, keskkonda ja muid varasid. Moduse lahendus kontrollib puuraugude terviklikkuse süsteemi osana samaväärset tsirkulatsioonitihedust (ECD), pakkudes usaldusväärset meetodit tööohutuse suurendamiseks ja formatsiooni terviklikkuse kaitsmiseks, saavutades seeläbi ohutu puurimise kitsastes turvaakendes, millel on palju muutujaid ja tundmatuid.
Weatherford tugineb usaldusväärsete meetodite kokkuvõtmiseks enam kui 50-aastasele kogemusele, tuhandetele operatsioonidele ja miljonitele töötundidele, meelitades Moduse lahendust juurutama Ohios asuvat tegutsevat ettevõtet. Utica Shale'i piirkonnas pidi opereeriv ettevõte puurima 8,5-tollise puuraugu projekteerimissügavuseni, et täita lubatud kulukulude eesmärke.
Võrreldes planeeritud puurimisajaga lühendas Moduse lahendus puurimisaega 60%, täites kogu kaevuosa ühe väljasõiduga. Selle edu võti oli MPD-tehnoloogia kasutamine ideaalse mudatiheduse säilitamiseks kavandatud horisontaalse osa piires, minimeerides puuraukude ringleva rõhukadu. Eesmärk oli vältida suure tihedusega muda võimalikke kahjustusi ebakindla rõhuprofiiliga moodustistes.
Põhiprojekti ja ehituse projekteerimisetappide ajal tegid Weatherfordi tehnilised eksperdid koostööd opereeriva ettevõttega, et määratleda horisontaalse kaevu ulatus ja seada puurimiseesmärgid. Meeskond tegi kindlaks nõuded ja koostas teenuse kvaliteedi pakkumise plaani, mis mitte ainult ei koordineerinud projekti elluviimist ja logistikat, vaid vähendas ka üldkulusid. Weatherfordi insenerid soovitasid Moduse lahendust opereerivale ettevõttele parima valikuna.
Pärast projekteerimise lõpetamist viisid Weatherfordi välitöötajad Ohios läbi kohapealse uuringu, mis võimaldas kohalikul meeskonnal valmistada ette töökoht ja kogunemisala ning tuvastada ja kõrvaldada võimalikud ohud. Vahepeal testisid Texase eksperdid seadmeid enne saatmist. Need kaks meeskonda pidasid pidevat sidet opereeriva ettevõttega, et koordineerida õigeaegset seadmete tarnimist. Pärast Modus MPD seadmete puurimiskohta jõudmist viidi läbi tõhus paigaldamine ja kasutuselevõtt ning Weatherfordi meeskond kohandas kiiresti MPD tööplaani, et võtta arvesse muudatusi opereeriva ettevõtte puurimisprojektis.
05. Kohapealne edukas taotlus
Kuid varsti pärast kaevu maandumist ilmnesid puurauku ummistuse märgid. Pärast arutamist opereeriva ettevõttega esitas Weatherfordi MPD meeskond probleemi lahendamiseks uusima tegevusplaani. Eelistatud lahendus oli suurendada vasturõhku, tõstes samal ajal aeglaselt muda tihedust 0,5 ppg (0,06 SG) võrra. See võimaldas puurimisseadmel puurimist jätkata ilma muda reguleerimist ootamata ja muda tihedust oluliselt suurendamata. Selle reguleerimisega kasutati sama põhjaaugu puurimissõlme, et puurida horisontaalse lõigu sihtsügavuseni ühe käiguga.
Moduse lahendus jälgis kogu operatsiooni vältel aktiivselt puurkaevude sissevoolu ja kadusid, võimaldades opereerival ettevõttel kasutada väiksema tihedusega puurimisvedelikke ja vähendada bariidi kasutamist. Täiendusena puurkaevude madala tihedusega mudale rakendas Modus MPD tehnoloogia puuraugupeas aktiivselt vasturõhku, et kergesti toime tulla pidevalt muutuvate puuraukude tingimustega. Traditsioonilised meetodid võtavad muda tiheduse suurendamiseks või vähendamiseks tavaliselt tunde või päeva.
Moduse tehnoloogiat rakendades puuris opereeriv ettevõte sihtsügavuseni üheksa päeva enne projekteerimispäeva (15 päeva). Lisaks, vähendades muda tihedust 1,0 ppg (0,12 SG) võrra ja reguleerides vasturõhku, et tasakaalustada puuraukude ja formatsiooni survet, vähendas operaator üldkulusid. Selle Weatherfordi lahendusega puuriti ühe käiguga 18 000 jala (5486 meetri) horisontaalne osa, mis suurendas mehaanilist läbitungimiskiirust (ROP) 18% võrreldes nelja lähedal asuva tavapärase puurkaevuga.
06. MPD tehnoloogia tuleviku väljavaade
Eespool kirjeldatud juhtumid, kus väärtust luuakse jõudluse parandamise kaudu, on vaid üks näide Weatherfordi Moduse lahenduse laiemast rakendamisest. 2024. aastaks võetakse kogu maailmas kasutusele hulk süsteeme, et veelgi laiendada rõhu reguleerimise tehnoloogia kasutamist, võimaldades teistel tegutsevatel ettevõtetel mõista ja saavutada pikaajalist väärtust vähemate keeruliste olukordade ja kõrgema kaevude ehituskvaliteediga.
Paljude aastate jooksul on energiatööstus rakendanud rõhu reguleerimise tehnoloogiat ainult puurimistöödel. Weatherfordil on rõhu reguleerimise suhtes erinev vaade. See on jõudlust parandav lahendus, mida saab kasutada paljude, kui mitte kõigi, naftapuurkaevude kategooriate puhul, sealhulgas horisontaalsete puurkaevude, suundkaevude, arenduskaevude, mitmepoolsete puurkaevude ja muu jaoks. Määrates uuesti kindlaks eesmärgid, mida puuraugu rõhu reguleerimine võib saavutada, sealhulgas tsementeerimine, korpuse käitamine ja muud toimingud, saavad kõik kasu stabiilsest puuraukust, vältides puuraugu kokkuvarisemist ja moodustumise kahjustusi, suurendades samal ajal tõhusust.
Näiteks võimaldab tsementeerimise ajal rõhu juhtimine ettevõtetel ennetavalt tegeleda puuraukude sündmustega, nagu sissevool ja kadud, parandades seeläbi tsooni isolatsiooni. Rõhuga juhitav tsementeerimine on eriti tõhus kitsaste puurimisakende, nõrkade moodustiste või minimaalsete veeristega kaevudes. Rõhu reguleerimise tööriistade ja tehnoloogia rakendamine lõpetamistoimingute ajal võimaldab hõlpsat survet reguleerida lõpetamistööriistade paigaldamise ajal, parandades töö efektiivsust ja vähendades riske.
Parem rõhukontroll ohututes tööakendes ja rakendatav kõikidele kaevudele ja operatsioonidele. Moduse lahenduste ja erinevate rakenduste jaoks kohandatud rõhureguleerimissüsteemide pideva esilekerkimisega on nüüd võimalik rõhu reguleerimine rohkemates naftapuurkaevudes. Weatherfordi lahendused võivad pakkuda põhjalikku rõhukontrolli, vähendades õnnetusi, parandades puuraugu kvaliteeti, suurendades puuraugu stabiilsust ja suurendades tootmist.
Postitusaeg: 20. märts 2024