Naftos ir dujų gręžimo operacijoms būdinga rizika yra bauginanti, o didžiausias pavojus yra gręžinio slėgio neapibrėžtumas.Pasak Tarptautinės gręžimo rangovų asociacijos,Valdomas slėgio gręžimas (MPD)yra prisitaikanti gręžimo technika, naudojama tiksliai kontroliuoti žiedinį slėgį visoje gręžinio gręžinyje.Per pastaruosius penkiasdešimt metų buvo sukurta ir patobulinta daug technologijų ir metodų, siekiant sušvelninti ir įveikti sunkumus, kylančius dėl slėgio neapibrėžtumo.Nuo 1968 m., kai pasauliniu mastu buvo pristatytas pirmasis besisukantis valdymo įrenginys (RCD), Weatherfordas buvo šios pramonės pradininkas.
Būdama MPD pramonės lyderė, Weatherford novatoriškai sukūrė įvairius sprendimus ir technologijas, siekdama išplėsti slėgio valdymo diapazoną ir pritaikymą.Tačiau slėgio valdymas yra ne tik žiedinio slėgio valdymas.Ji turi atsižvelgti į daugybę ypatingų eksploatavimo sąlygų visame pasaulyje, sudėtingas sąstatas ir iššūkius įvairiose gręžinių vietose.Turėdami dešimtmečius sukauptą patirtį, įmonės techniniai ekspertai supranta, kad puikus slėgio valdymo procesas turi būti pritaikytas įvairiems iššūkiams spręsti, o ne būti universali sistema, kuri tinka bet kokiam pritaikymui.Vadovaujantis šiuo principu, buvo sukurtos skirtingų lygių MPD technologijos, kad atitiktų įvairius veikiančių įmonių poreikius, nepaisant to, kokios sudėtingos gali būti jų sąlygos ar aplinka.
01. Uždarojo ciklo sistemos sukūrimas naudojant RCD
RCD užtikrina ir saugumą, ir srauto nukreipimą, tarnauja kaip pradinio lygio MPD technologija.Iš pradžių sukurti septintajame dešimtmetyje sausumos operacijoms, RCD skirti srautui nukreipti ant viršaus.BOPsukurti uždaro ciklo cirkuliacijos sistemą.Bendrovė nuolat diegė naujoves ir tobulino RCD technologiją, per kelis dešimtmečius pasiekdama praktinės sėkmės.
Kadangi MPD taikomosios programos plečiasi į sudėtingesnes sritis (pvz., naujas aplinkas ir iššūkius), MPD sistemoms keliami didesni reikalavimai.Tai paskatino nuolatinę RCD technologijos pažangą, kuri dabar pasižymi aukštesniu vardiniu slėgiu ir temperatūra, netgi įgyjant Amerikos naftos instituto kvalifikaciją naudoti grynų dujų sąlygomis.Pavyzdžiui, Weatherford poliuretano aukštos temperatūros sandarinimo komponentai turi 60 % aukštesnę vardinę temperatūrą, palyginti su esamais poliuretano komponentais.
Brandėjant energetikos pramonei ir vystantis atviroje jūroje esančioms rinkoms, Weatherford sukūrė naujų tipų RCD, kad galėtų išspręsti unikalius seklios ir giliavandenės aplinkos iššūkius.RCD, naudojami sekliuose vandenyse esančiose gręžimo platformose, yra virš paviršiaus BOP, o dinamiškai išdėstytuose gręžimo laivuose RCD paprastai įrengiami žemiau įtempimo žiedo kaip stovo mazgo dalis.Nepriklausomai nuo taikymo ar aplinkos, RCD išlieka svarbia technologija, kuri palaiko pastovų žiedinį slėgį gręžimo operacijų metu, formuoja slėgiui atsparius barjerus, užkerta kelią gręžimo pavojui ir kontroliuoja formavimo skysčių invaziją.
02. Droselio vožtuvų pridėjimas geresniam slėgio valdymui
Nors RCD gali nukreipti grįžtančius skysčius, galimybė aktyviai valdyti gręžinio slėgio profilį pasiekiama naudojant pasroviui skirtą paviršiaus įrangą, ypač droselio vožtuvus.Šios įrangos derinimas su RCD įgalina MPD technologiją, leidžiančią geriau valdyti šulinio galvutės slėgį.„Weatherford“ „PressurePro Managed Pressure“ sprendimas, naudojamas kartu su RCD, pagerina gręžimo galimybes ir išvengia su slėgiu susijusių incidentų gręžiniuose.
Ši sistema naudoja vieną žmogaus ir mašinos sąsają (HMI) droselio vožtuvams valdyti.HMI rodomas nešiojamame kompiuteryje gręžtuvo kabinoje arba platformos grindyse, todėl lauko personalas gali praktiškai valdyti droselio vožtuvus ir stebėti svarbiausius gręžimo parametrus.Operatoriai įveda norimą slėgio vertę, o tada PressurePro sistema automatiškai palaiko tą slėgį valdydama SBP.Droselio vožtuvai gali būti automatiškai reguliuojami, atsižvelgiant į slėgio pokyčius angoje, todėl galima greitai ir patikimai ištaisyti sistemą.
03. Automatinis atsakas į sumažintą gręžimo riziką
„Victus Intelligent MPD Solution“ yra vienas reikšmingiausių Weatherford MPD produktų ir viena pažangiausių MPD technologijų rinkoje.Šis sprendimas, sukurtas naudojant Weatherford RCD ir droselio vožtuvų technologijas, padidina tikslumą, valdymą ir automatizavimą iki precedento neturinčio lygio.Integruota gręžimo įrangos įranga leidžia palaikyti ryšį tarp mašinų, analizuoti gręžinių sąlygas realiuoju laiku ir greitai reaguoti iš centralizuotos vietos, taip tiksliai išlaikant slėgį dugne.
Įrangos priekyje Victus sprendimas pagerina srauto ir tankio matavimo galimybes, įtraukdamas Coriolis masės srauto matuoklius ir kolektorių su keturiais nepriklausomai valdomais droselio vožtuvais.Pažangiuose hidrauliniuose modeliuose atsižvelgiama į skysčio ir formavimo temperatūrą, skysčio suspaudžiamumą ir gręžinių pjūvių efektus, kad būtų galima tiksliai nustatyti slėgį dugno angoje realiuoju laiku.Dirbtinio intelekto (AI) valdymo algoritmai nustato gręžinių anomalijas, įspėja gręžtuvą ir MPD operatorius bei automatiškai siunčia reguliavimo komandas MPD paviršiaus įrangai.Tai leidžia realiuoju laiku aptikti gręžinio antplūdį / nuostolius ir įgalina tinkamai reguliuoti įrangą, pagrįstą hidrauliniu modeliavimu ir išmaniuoju valdymu, be operatorių rankinio įvesties.Sistema, pagrįsta programuojamais loginiais valdikliais (PLC), gali būti lengvai integruojama bet kurioje gręžimo platformos vietoje, kad būtų sukurta patikima ir saugi MPD infrastruktūra.
Supaprastinta vartotojo sąsaja padeda vartotojams sutelkti dėmesį į pagrindinius parametrus ir įspėti apie staigius įvykius.Stebėjimas pagal būseną seka MPD įrangos našumą ir leidžia aktyviai prižiūrėti.Patikimas automatizuotas ataskaitų teikimas, pvz., kasdienės suvestinės arba analizės po darbo, dar labiau optimizuoja gręžimo našumą.Giliavandenių operacijų metu nuotolinis valdymas per vieną vartotojo sąsają palengvina automatinį stovų montavimą, visišką žiedinio izoliavimo įrenginio (AID) uždarymą, RCD užrakinimą ir atrakinimą bei srauto kelio valdymą.Nuo šulinių projektavimo ir operacijų realiuoju laiku iki suvestinių po darbo – visi duomenys išlieka nuoseklūs.Realaus laiko vizualizavimo ir inžinerinio vertinimo/planavimo aspektų valdymas tvarkomas per CENTRO šulinių statybos optimizavimo platformą.
Šiuolaikiniai pokyčiai apima aukšto slėgio srauto matuoklių (įmontuotų ant stovo) naudojimą, siekiant pakeisti paprastus siurblio eigos skaitiklius, kad būtų pagerintas srauto matavimas.Naudojant šią naują technologiją, skysčio, patenkančio į uždaro ciklo gręžimo grandinę, reologines ir masės srauto charakteristikas galima palyginti su grįžtančio skysčio matavimais.Palyginti su tradiciniais rankiniais purvo matavimo metodais su daug mažesniu atnaujinimo dažniu, ši sistema siūlo puikų hidraulinį modeliavimą ir duomenis realiuoju laiku.
04. Paprasto, tikslaus slėgio valdymo ir duomenų gavimo teikimas
PressurePro ir Victus technologijos yra sprendimai, sukurti atitinkamai pradinio lygio ir pažangioms slėgio valdymo programoms.Weatherfordas pripažino, kad yra programų, tinkamų sprendimams, patenkantiems tarp šių dviejų lygių.Naujausias bendrovės „Modus MPD“ sprendimas užpildo šią spragą.Sukurta įvairioms reikmėms, pvz., aukštai arba žemai temperatūrai, pakrantėje ir sekliuose vandenyse, sistemos tikslas yra aiškus: sutelkti dėmesį į slėgio valdymo technologijos pranašumus, leidžiančius eksploatuojančioms įmonėms gręžti efektyviau ir sumažinti su slėgiu susijusį poveikį. Problemos.
Modus sprendimas pasižymi moduline konstrukcija lanksčiam ir efektyviam montavimui.Trys įrenginiai yra viename gabenimo konteineryje, todėl iškrovimo vietoje reikia tik vieno pakėlimo.Jei reikia, atskirus modulius galima išimti iš gabenimo konteinerio, kad juos būtų galima išdėstyti aplink šulinį.
Droselio kolektorius yra vienas nepriklausomas modulis, tačiau jei reikia jį įdiegti esamoje infrastruktūroje, sistemą galima sukonfigūruoti taip, kad ji atitiktų konkrečius kiekvienos gręžimo platformos reikalavimus.Įrengta dviem skaitmeniniais valdymo droselio vožtuvais, sistema leidžia lanksčiai naudoti vieną iš vožtuvų izoliacijai arba kartu naudoti didesnį srautą.Tikslus šių droselio vožtuvų valdymas pagerina gręžinio slėgį ir lygiaverčio cirkuliacinio tankio (ECD) valdymą, leidžiantį efektyviau gręžti esant mažesniam purvo tankiui.Kolektorius taip pat turi apsaugos nuo viršslėgio sistemą ir vamzdynus.
Srauto matavimo prietaisas yra kitas modulis.Naudodamas Coriolis srauto matuoklius, jis matuoja grįžtamojo srauto greitį ir skysčio savybes, pripažintas pramonės tikslumo standartu.Turėdami nuolatinius masės balanso duomenis, operatoriai gali iš karto nustatyti slėgio pokyčius gręžiniuose, kurie atsiranda srauto anomalijų pavidalu.Šulinių sąlygų matomumas realiuoju laiku palengvina greitus atsakymus ir koregavimą, sprendžiant slėgio problemas dar prieš joms paveikus operacijas.
Skaitmeninė valdymo sistema yra įdiegta trečiajame modulyje ir yra atsakinga už matavimo ir valdymo prietaisų duomenų bei funkcijų valdymą.Ši skaitmeninė platforma veikia per nešiojamojo kompiuterio HMI, todėl operatoriai gali peržiūrėti matavimo sąlygas su istorinėmis tendencijomis ir valdyti slėgį naudojant skaitmeninę programinę įrangą.Ekrane rodomose diagramose pateikiamos gręžinių sąlygų realaus laiko tendencijos, leidžiančios priimti geresnius sprendimus ir greičiau reaguoti remiantis duomenimis.Kai veikia pastovaus slėgio dugne, sistema gali greitai sukurti slėgį prijungimo laikotarpiais.Paprastu mygtuko paspaudimu sistema automatiškai sureguliuoja droselio vožtuvus, kad gręžinio angoje būtų taikomas reikiamas slėgis, palaikydamas pastovų slėgį gręžinyje be srauto.Atitinkami duomenys renkami, saugomi analizei po darbo ir perduodami per Well Information Transmission System (WITS) sąsają, kad būtų galima peržiūrėti CENTRO platformoje.
Automatiškai valdydamas slėgį, „Modus“ sprendimas gali greitai reaguoti į slėgio pokyčius gręžiniuose, apsaugodamas personalą, gręžinį, aplinką ir kitą turtą.Kaip gręžinio vientisumo sistemos dalis, „Modus“ sprendimas valdo lygiavertį cirkuliacinį tankį (ECD), suteikdamas patikimą metodą, skirtą padidinti eksploatavimo saugą ir apsaugoti formacijos vientisumą, taip užtikrinant saugų gręžimą siauruose saugos langeliuose su keliais kintamaisiais ir nežinomaisiais.
Weatherford remiasi daugiau nei 50 metų patirtimi, tūkstančiais operacijų ir milijonais darbo valandų, kad apibendrintų patikimus metodus, pritraukdamas Ohajo valstijoje veikiančią įmonę įdiegti Modus sprendimą.Utica Shale rajone eksploatuojančiai įmonei reikėjo išgręžti 8,5 colio gręžinį iki projektinio gylio, kad atitiktų patvirtintus išlaidų sąnaudų tikslus.
Palyginti su planuotu gręžimo laiku, Modus sprendimas sutrumpino gręžimo laiką 60 proc., per vieną važiavimą užbaigiant visą gręžinio atkarpą.Šios sėkmės raktas buvo MPD technologijos naudojimas siekiant išlaikyti idealų purvo tankį suprojektuotoje horizontalioje dalyje, sumažinant gręžinio cirkuliacinio slėgio nuostolius.Tikslas buvo išvengti galimos susidarymo žalos dėl didelio tankio purvo formacijose, kurių slėgio profilis neaiškus.
Pagrindinių projektavimo ir statybos projektavimo etapų metu Weatherfordo techniniai ekspertai bendradarbiavo su eksploatuojančia įmone, kad nustatytų horizontalaus gręžinio apimtį ir gręžimo tikslus.Komanda nustatė reikalavimus ir sukūrė paslaugų kokybės teikimo planą, kuris ne tik koordinavo projekto vykdymą ir logistiką, bet ir sumažino bendras išlaidas.Weatherford inžinieriai rekomendavo Modus sprendimą kaip geriausią pasirinkimą veikiančiai įmonei.
Baigę projektą, Weatherford lauko darbuotojai Ohajo valstijoje atliko vietos tyrimą, leidžiantį vietinei komandai paruošti darbo vietą ir surinkimo vietą bei nustatyti ir pašalinti galimus pavojus.Tuo tarpu ekspertai iš Teksaso išbandė įrangą prieš išsiunčiant.Šios dvi komandos palaikė nuolatinį ryšį su veikiančia įmone, siekdamos suderinti savalaikį įrangos pristatymą.Modus MPD įrangai atvykus į gręžimo vietą, buvo atliktas efektyvus montavimas ir paleidimas, o Weatherford komanda greitai pakoregavo MPD veikimo išdėstymą, kad atitiktų eksploatacinės įmonės gręžimo projekto pakeitimus.
05. Sėkminga paraiška svetainėje
Tačiau netrukus po to, kai šulinys buvo iškrautas, šulinio gręžinyje atsirado užsikimšimo požymių.Po diskusijų su veikiančia įmone Weatherfordo MPD komanda pateikė naujausią veiklos planą šiai problemai spręsti.Pageidautinas sprendimas buvo padidinti priešslėgį ir lėtai didinti purvo tankį 0,5 ppg (0,06 SG).Tai leido gręžimo įrenginiui tęsti gręžimą nelaukiant purvo koregavimo ir žymiai nepadidinant purvo tankio.Su šiuo reguliavimu ta pati dugno skylių gręžimo agregatas buvo naudojamas gręžti iki tikslinio horizontalios sekcijos gylio per vieną važiavimą.
Viso operacijos metu „Modus“ sprendimas aktyviai stebėjo gręžinių antplūdį ir nuostolius, o tai leido eksploatuojančiai įmonei naudoti mažesnio tankio gręžimo skysčius ir sumažinti barito naudojimą.Papildydama mažo tankio purvą gręžinyje, „Modus MPD“ technologija aktyviai taikė priešslėgį šulinio galvutėje, kad būtų lengviau valdyti nuolat besikeičiančias gręžinio sąlygas.Tradiciniai metodai paprastai užtrunka valandas arba dieną, kad padidintų arba sumažintų purvo tankį.
Taikydama „Modus“ technologiją, eksploatuojanti įmonė gręžė iki tikslinio gylio devyniomis dienomis anksčiau nei projektavimo dienos (15 dienų).Be to, sumažinusi purvo tankį 1,0 ppg (0,12 SG) ir sureguliuodama priešslėgį, kad subalansuotų gręžinio ir formavimo slėgį, eksploatuojanti įmonė sumažino bendras išlaidas.Naudojant šį Weatherford sprendimą, horizontali 18 000 pėdų (5486 metrų) atkarpa buvo išgręžta per vieną kelionę, todėl mechaninis įsiskverbimo greitis (ROP) padidėjo 18%, palyginti su keturiais netoliese esančiais įprastais gręžiniais.
06. MPD technologijos ateities perspektyvos
Aukščiau aprašyti atvejai, kai vertė sukuriama gerinant našumą, yra tik vienas iš platesnio Weatherfordo Modus sprendimo taikymo pavyzdžių.Iki 2024 m. visame pasaulyje bus įdiegta daugybė sistemų, siekiant toliau plėsti slėgio valdymo technologijos naudojimą, o tai leis kitoms veikiančioms įmonėms suprasti ir pasiekti ilgalaikę vertę su mažiau sudėtingų situacijų ir aukštesnės gręžinių konstrukcijos kokybės.
Daugelį metų energetikos pramonė slėgio valdymo technologiją taiko tik gręžimo operacijų metu.Weatherfordo požiūris į slėgio valdymą yra kitoks.Tai našumo gerinimo sprendimas, taikomas daugeliui, jei ne visoms, naftos gręžinių kategorijoms, įskaitant horizontalius gręžinius, kryptinius gręžinius, plėtros gręžinius, daugiašalius gręžinius ir kt.Iš naujo apibrėžus tikslus, kuriuos gali pasiekti slėgio valdymas gręžinio gręžinyje, įskaitant cementavimą, apvalkalą ir kitas operacijas, visi naudingi dėl stabilios gręžinio, išvengiant gręžinio griūties ir formavimosi pažeidimo, kartu padidinant efektyvumą.
Pavyzdžiui, kontroliuojant slėgį cementavimo metu, veikiančios įmonės gali aktyviau spręsti gręžinių įvykius, tokius kaip antplūdis ir nuostoliai, taip pagerinant zoninę izoliaciją.Slėgiu kontroliuojamas cementavimas ypač efektyvus šuliniuose su siaurais gręžimo langeliais, silpnomis formomis arba minimaliomis pakrašėmis.Slėgio valdymo įrankių ir technologijų taikymas užbaigimo operacijų metu leidžia lengvai valdyti slėgį montuojant užbaigimo įrankius, pagerinant veiklos efektyvumą ir sumažinant riziką.
Geresnė slėgio kontrolė saugiuose veikimo langeliuose ir taikoma visoms šuliniams ir operacijoms.Nuolat atsirandant „Modus“ sprendimams ir slėgio valdymo sistemoms, pritaikytoms įvairioms reikmėms, dabar įmanoma kontroliuoti slėgį daugiau naftos gręžinių.Weatherford sprendimai gali užtikrinti visapusišką slėgio kontrolę, sumažinti nelaimingų atsitikimų skaičių, pagerinti gręžinio kokybę, padidinti gręžinio stabilumą ir padidinti gamybą.
Paskelbimo laikas: 2024-03-20