Riscurile inerente ale operațiunilor de foraj de petrol și gaze sunt descurajante, cea mai gravă fiind incertitudinea presiunii în fund.Potrivit Asociației Internaționale a Contractorilor de Foraj,Foraj sub presiune gestionată (MPD)este o tehnică de foraj adaptiv folosită pentru a controla cu precizie presiunea inelară pe întregul sondă.În ultimii cincizeci de ani, multe tehnologii și metode au fost dezvoltate și rafinate pentru a atenua și a depăși provocările aduse de incertitudinea presiunii.De la introducerea primului dispozitiv de control rotativ (RCD) la nivel global în 1968, Weatherford a fost un pionier în industrie.
Ca lider în industria MPD, Weatherford a dezvoltat în mod inovator diverse soluții și tehnologii pentru a extinde gama și aplicarea controlului presiunii.Cu toate acestea, controlul presiunii nu se referă doar la controlul presiunii inelare.Trebuie să țină cont de nenumărate condiții operaționale speciale la nivel mondial, de formațiuni complexe și de provocările din diferite locații ale sondei.Cu zeci de ani de experiență acumulată, experții tehnici ai companiei realizează că un proces excelent de control al presiunii ar trebui adaptat pentru a aborda diferite provocări, mai degrabă decât să fie un sistem unic pentru orice aplicație.Ghidate de acest principiu, tehnologiile MPD de diferite niveluri au fost dezvoltate pentru a satisface diversele nevoi ale companiilor care operează, indiferent de cât de dificile pot fi condițiile sau mediile lor.
01. Crearea unui sistem în buclă închisă folosind RCD
RCD oferă atât asigurarea siguranței, cât și devierea fluxului, servind ca tehnologie de bază pentru MPD.Dezvoltate inițial în anii 1960 pentru operațiuni pe uscat, RCD-urile sunt concepute pentru a devia fluxul deasupraBOPpentru a crea un sistem de circulație în buclă închisă.Compania a inovat și îmbunătățit continuu tehnologia RCD, obținând succese dovedite pe teren de-a lungul mai multor decenii.
Pe măsură ce aplicațiile MPD se extind în domenii mai dificile (cum ar fi noi medii și provocări), sistemele MPD au cerințe mai mari.Acest lucru a condus la progrese continue în tehnologia RCD, care prezintă acum presiuni și temperaturi nominale mai ridicate, obținând chiar calificări pentru utilizare în condiții de gaz pur de la Institutul American de Petrol.De exemplu, componentele de etanșare la temperatură înaltă din poliuretan de la Weatherford au o temperatură nominală cu 60% mai mare în comparație cu componentele din poliuretan existente.
Odată cu maturitatea industriei energetice și dezvoltarea piețelor offshore, Weatherford a dezvoltat noi tipuri de RCD pentru a aborda provocările unice ale mediilor de apă mică și adâncă.RCD-urile utilizate pe platformele de foraj cu ape puțin adânci sunt poziționate deasupra suprafeței BOP, în timp ce pe vasele de foraj poziționate dinamic, RCD-urile sunt de obicei instalate sub inelul de tensionare ca parte a ansamblului de ridicare.Indiferent de aplicație sau mediu, RCD rămâne o tehnologie critică, menținând constantă presiunea inelară în timpul operațiunilor de foraj, formând bariere rezistente la presiune, prevenind pericolele de foraj și controlând invazia fluidelor de formare.
02. Adăugarea supapelor de șoc pentru un control mai bun al presiunii
În timp ce RCD-urile pot devia fluidele de retur, capacitatea de a controla în mod activ profilul de presiune al sondei este realizată de echipamentele de suprafață din aval, în special de supape de șoc.Combinarea acestui echipament cu RCD permite tehnologia MPD, oferind un control mai puternic asupra presiunilor din capul sondei.Soluția de presiune gestionată PressurePro de la Weatherford, atunci când este utilizată împreună cu RCD-uri, îmbunătățește capacitățile de forare evitând în același timp incidentele legate de presiune în fundul gropii.
Acest sistem utilizează o singură interfață om-mașină (HMI) pentru a controla supapele de șoc.HMI este afișat pe un laptop în cabina forătorului sau pe podeaua instalației, permițând personalului de teren să controleze practic supapele de șoc în timp ce monitorizează parametrii cruciali de foraj.Operatorii introduc valoarea presiunii dorite, iar apoi sistemul PressurePro menține automat această presiune controlând SBP.Supapele de șoc pot fi ajustate automat în funcție de modificările presiunii în fundul puțului, permițând corecții rapide și fiabile ale sistemului.
03. Răspuns automat pentru riscuri de foraj reduse
Soluția Victus Intelligent MPD este unul dintre cele mai importante produse MPD Weatherford și una dintre cele mai avansate tehnologii MPD de pe piață.Construită pe tehnologiile mature de RCD și supape de șoc de la Weatherford, această soluție ridică precizia, controlul și automatizarea la niveluri fără precedent.Prin integrarea echipamentelor de foraj, acesta permite comunicarea între mașini, analiza în timp real a condițiilor puțului și răspunsuri automate rapide dintr-o locație centralizată, menținând astfel cu precizie presiunea în fundul găurii.
În ceea ce privește echipamentul, soluția Victus îmbunătățește capacitățile de măsurare a debitului și a densității prin încorporarea debitmetrelor masice Coriolis și a unui colector cu patru supape de șoc controlate independent.Modelele hidraulice avansate iau în considerare temperaturile fluidului și formațiunii, compresibilitatea fluidului și efectele tăierilor de sondă pentru a determina cu precizie presiunea în fundul găurii în timp real.Algoritmii de control prin inteligență artificială (AI) identifică anomaliile puțului, alertând forătorul și operatorii MPD și trimițând automat comenzi de ajustare către echipamentele de suprafață MPD.Acest lucru permite detectarea în timp real a afluxului/pierderilor din sondă și permite ajustările adecvate ale echipamentelor bazate pe modelare hidraulică și control inteligent, totul fără a fi nevoie de o intervenție manuală din partea operatorilor.Sistemul, bazat pe controlere logice programabile (PLC), se poate integra cu ușurință în orice locație pe platforma de foraj pentru a oferi o infrastructură MPD fiabilă și sigură.
O interfață de utilizator simplificată îi ajută pe utilizatori să rămână concentrați asupra parametrilor cheie și să emită alerte pentru evenimente bruște.Monitorizarea bazată pe stare urmărește performanța echipamentului MPD, permițând întreținerea proactivă.Rapoartele automate fiabile, cum ar fi rezumatele zilnice sau analizele post-lucrare, optimizează și mai mult performanța de foraj.În operațiunile de apă adâncă, controlul de la distanță printr-o singură interfață cu utilizatorul facilitează instalarea automată a coloanei, închiderea completă a dispozitivului de izolare inelar (AID), blocarea și deblocarea RCD și controlul căii de curgere.De la proiectarea sondelor și operațiunile în timp real până la rezumatele post-lucrare, toate datele rămân consecvente.Gestionarea vizualizării în timp real și a aspectelor de evaluare/planificare inginerească este gestionată prin intermediul platformei CENTRO Well Construction Optimization.
Evoluțiile actuale includ utilizarea debitmetrelor de înaltă presiune (instalate pe verticală) pentru a înlocui contoarele simple de curse ale pompei pentru o măsurare îmbunătățită a debitului.Cu această nouă tehnologie, proprietățile reologice și caracteristicile debitului de masă ale fluidului care intră în circuitul de foraj în buclă închisă pot fi comparate cu măsurătorile fluidului retur.În comparație cu metodele tradiționale de măsurare manuală a noroiului, cu frecvențe de actualizare mult mai mici, acest sistem oferă modelare hidraulică superioară și date în timp real.
04. Asigurarea unui control simplu și precis al presiunii și achiziție de date
Tehnologiile PressurePro și Victus sunt soluții dezvoltate pentru aplicații de control al presiunii entry-level și, respectiv, avansate.Weatherford a recunoscut că există aplicații potrivite pentru soluții care se încadrează între aceste două niveluri.Cea mai recentă soluție Modus MPD a companiei umple acest gol.Proiectat pentru diverse aplicații, cum ar fi medii cu temperatură înaltă sau joasă, pe țărm și ape puțin adânci, obiectivul sistemului este simplu: să se concentreze pe avantajele de performanță ale tehnologiei de control al presiunii, permițând companiilor operatoare să foreze mai eficient și să reducă presiunea asociată. probleme.
Soluția Modus are un design modular pentru o instalare flexibilă și eficientă.Trei dispozitive sunt găzduite într-un singur container de transport, necesitând o singură ridicare în timpul descărcării la fața locului.Dacă este necesar, modulele individuale pot fi scoase din containerul de transport pentru o plasare specifică în jurul amplasamentului sondei.
Distribuitorul de șoc este un modul independent, dar dacă este nevoie să îl instalați în infrastructura existentă, sistemul poate fi configurat pentru a îndeplini cerințele specifice fiecărei platforme de foraj.Echipat cu două supape de șoc cu control digital, sistemul permite utilizarea flexibilă a fiecărei supape pentru izolare, fie utilizarea combinată pentru debite mai mari.Controlul precis al acestor supape de șoc îmbunătățește presiunea în sondă și controlul densității de circulație echivalentă (ECD), permițând forare mai eficientă cu densități mai mici de noroi.Distribuitorul integrează, de asemenea, un sistem de protecție la suprapresiune și conducte.
Dispozitivul de măsurare a debitului este un alt modul.Folosind debitmetre Coriolis, măsoară debitele de retur și proprietățile fluidului, recunoscut ca un standard industrial pentru acuratețe.Cu datele de echilibru de masă continuu, operatorii pot identifica imediat modificările presiunii în fund care apar sub formă de anomalii de debit.Vizibilitatea în timp real a condițiilor puțului facilitează răspunsurile și ajustările rapide, abordând problemele de presiune înainte ca acestea să afecteze operațiunile.
Sistemul de control digital este instalat în cadrul celui de-al treilea modul și este responsabil de gestionarea datelor și funcțiilor dispozitivelor de măsură și control.Această platformă digitală funcționează prin HMI-ul unui laptop, permițând operatorilor să vizualizeze condițiile de măsurare cu tendințele istorice și să controleze presiunea prin intermediul software-ului digital.Diagramele afișate pe ecran oferă tendințe în timp real ale condițiilor de foraj, permițând o mai bună luare a deciziilor și răspunsuri mai rapide pe baza datelor.Când funcționează în modul de presiune constantă în fundul găurii, sistemul poate aplica rapid presiune în timpul perioadelor de conectare.Cu o simplă apăsare a unui buton, sistemul ajustează automat supapele de șoc pentru a aplica presiunea necesară în sondă, menținând presiunea constantă în fundul puțului fără debit.Datele relevante sunt colectate, stocate pentru analiza post-lucrare și transmise prin interfața Well Information Transmission System (WITS) pentru vizualizare pe platforma CENTRO.
Prin controlul automat al presiunii, soluția Modus poate răspunde prompt la schimbările de presiune în fund, protejând personalul, sondele, mediul și alte active.Ca parte a sistemului de integritate a sondei, soluția Modus controlează densitatea de circulație echivalentă (ECD), oferind o metodă fiabilă pentru a spori siguranța operațională și pentru a proteja integritatea formațiunii, realizând astfel forarea în siguranță în ferestre înguste de siguranță cu multiple variabile și necunoscute.
Weatherford se bazează pe peste 50 de ani de experiență, mii de operațiuni și milioane de ore de funcționare pentru a rezuma metode fiabile, atrăgând o companie de operare din Ohio să implementeze soluția Modus.În zona Utica Shale, compania de exploatare trebuia să foreze o sondă de 8,5 inci până la adâncimea de proiectare pentru a îndeplini obiectivele de cost de cheltuieli autorizate.
În comparație cu timpul de foraj planificat, soluția Modus a scurtat timpul de foraj cu 60%, completând întreaga secțiune de sondă într-o singură călătorie.Cheia acestui succes a fost utilizarea tehnologiei MPD pentru a menține densitățile ideale ale noroiului în secțiunea orizontală proiectată, reducând la minimum pierderile de presiune în circulație din sondă.Scopul a fost acela de a evita potențialele daune ale formațiunilor din noroiul de înaltă densitate în formațiunile cu profiluri de presiune incerte.
În fazele de proiectare de bază și proiectare a construcției, experții tehnici ai Weatherford au colaborat cu compania de exploatare pentru a defini domeniul de aplicare al sondei orizontale și a stabili obiectivele de foraj.Echipa a identificat cerințele și a creat un plan de livrare a calității serviciilor care nu numai că a coordonat execuția proiectului și logistica, ci și a redus costurile totale.Inginerii Weatherford au recomandat soluția Modus ca fiind cea mai bună alegere pentru compania care operează.
După finalizarea proiectării, personalul de teren Weatherford a efectuat un studiu de șantier în Ohio, permițând echipei locale să pregătească locul de lucru și zona de asamblare și să identifice și să elimine potențiale pericole.Între timp, experții din Texas au testat echipamentul înainte de expediere.Aceste două echipe au menținut o comunicare continuă cu compania de exploatare pentru a coordona livrarea la timp a echipamentelor.După ce echipamentul Modus MPD a ajuns la locul de foraj, s-au efectuat instalarea și punerea în funcțiune eficiente, iar echipa Weatherford a ajustat rapid aspectul de funcționare MPD pentru a se adapta modificărilor în designul de foraj al companiei care operează.
05. Aplicație de succes la fața locului
Cu toate acestea, la scurt timp după ce puțul a fost aterizat, au apărut semne de blocaj în sondă.După ce a discutat cu compania de operare, echipa MPD a Weatherford a furnizat cel mai recent plan operațional pentru a rezolva problema.Soluția preferată a fost creșterea contrapresiunii în timp ce crește lent densitatea noroiului cu 0,5 ppg (0,06 SG).Acest lucru a permis instalației de foraj să continue forarea fără a aștepta ajustările noroiului și fără a crește semnificativ densitatea noroiului.Cu această ajustare, același ansamblu de foraj de fund a fost folosit pentru a găuri la adâncimea țintă a secțiunii orizontale într-o singură călătorie.
Pe parcursul operațiunii, soluția Modus a monitorizat în mod activ afluxul și pierderile din sondă, permițând companiei care operează să utilizeze fluide de foraj cu densități mai mici și să reducă utilizarea baritei.Ca o completare a noroiului cu densitate scăzută din sondă, tehnologia Modus MPD a aplicat în mod activ contrapresiune la capul sondei pentru a face față cu ușurință condițiilor aflate în continuă schimbare în fundul puțului.Metodele tradiționale durează de obicei ore sau o zi pentru a crește sau a reduce densitatea noroiului.
Prin aplicarea tehnologiei Modus, compania de operare a forat până la adâncimea țintă cu nouă zile înainte de zilele de proiectare (15 zile).În plus, prin reducerea densității noroiului cu 1,0 ppg (0,12 SG) și prin ajustarea contrapresiunii pentru a echilibra presiunile în fond și formarea, compania de exploatare a redus costurile totale.Cu această soluție Weatherford, secțiunea orizontală de 18.000 de picioare (5486 de metri) a fost forată într-o singură călătorie, crescând rata mecanică de penetrare (ROP) cu 18%, comparativ cu patru puțuri convenționale din apropiere.
06.Perspective asupra viitorului tehnologiei MPD
Cazurile prezentate mai sus, în care valoarea este creată prin îmbunătățirea performanței, sunt doar un exemplu de aplicare mai largă a soluției Modus de la Weatherford.Până în 2024, un lot de sisteme va fi implementat în întreaga lume pentru a extinde în continuare utilizarea tehnologiei de control al presiunii, permițând altor companii operaționale să înțeleagă și să obțină valoare pe termen lung cu mai puține situații complexe și o calitate mai ridicată a construcției puțurilor.
De mulți ani, industria energetică a aplicat doar tehnologia de control al presiunii în timpul operațiunilor de foraj.Weatherford are o viziune diferită asupra controlului presiunii.Este o soluție de îmbunătățire a performanței aplicabilă numeroaselor, dacă nu tuturor categoriilor de sonde de petrol, inclusiv sonde orizontale, sonde direcționale, sonde de dezvoltare, sonde multilaterale și multe altele.Prin redefinirea obiectivelor pe care le poate atinge controlul presiunii în sondă, inclusiv cimentarea, rularea tubului și alte operațiuni, toate beneficiază de un sondă stabil, evitând prăbușirea sondei și deteriorarea formării, în același timp cu creșterea eficienței.
De exemplu, controlul presiunii în timpul cimentării permite companiilor care operează să abordeze mai proactiv evenimentele de fond, cum ar fi afluxul și pierderile, îmbunătățind astfel izolarea zonală.Cimentarea cu presiune controlată este deosebit de eficientă în puțurile cu ferestre de foraj înguste, formațiuni slabe sau margini minime.Aplicarea instrumentelor și tehnologiei de control al presiunii în timpul operațiunilor de finalizare permite controlul ușor al presiunii în timpul instalării instrumentelor de completare, îmbunătățind eficiența operațională și reducând riscurile.
Control mai bun al presiunii în ferestre de operare sigure și aplicabil tuturor puțurilor și operațiunilor.Odată cu apariția continuă a soluțiilor Modus și a sistemelor de control al presiunii adaptate pentru diferite aplicații, controlul presiunii în mai multe puțuri de petrol este acum posibil.Soluțiile Weatherford pot oferi un control complet al presiunii, reducând accidentele, îmbunătățind calitatea sondei, sporind stabilitatea sondei și îmbunătățind producția.
Ora postării: 20-mar-2024