Drilling platform at casings

Espesyal na Process Well Drilling Technology: Isang Comprehensive Guide

Upang matugunan ang mga kumplikadong kondisyon ng geological at espesyal na pangangailangan ng uri, nagbibigay kami ng propesyonalo Espesyal na proseso na maayos Mga solusyon, sumasaklaw sa mga direksyon na balon, horizontal na mga balon, pinalawak na maabot ang mga balon, at mga multilateral na balon. Sa pamamagitan ng paggawa ng mga advanced tool, customized solutions, at napatunayan na teknolohiya, makakatulong kami sa mga kliyente na epektibo na mapagtagumpayan ang mga hamon sa drilling, pagpapabuti ng epektibo sa pagpapatakbo, mabawasan ang mga panganib, at tiyakin ang ligtas at mahusay na pagkumpleto.

Ang mga espesyal na proseso ay tumutukoy sa lahat ng mga hindi pangkaraniwang balon (hindi kasama ang mga patayong balon) sa pagpapaunlad ng langis. Ang termino na ito na tiyak sa industriya ay kasama ang: direksyonal na balon, horizontal na mga balon, sidetracking wells, pinalawak na mga balon, multilateral na balon, atbp. Ang mga advanced na teknolohiya ng paglalakbay para sa espesyal na proseso ay makakatulong sa pagpapataas ng paggawa ng isang-well, mapabuti ang mga rate ng pagbabalik sa ekonomiya, at pagpapabuti ng pangkalahatang epektibo sa pagpapaunlad ng langis.

Directional Well Drilling Technology.

Ang isang direksyon na kabutihan ay isang terminong panteknikal na pagsasama na tumutukoy sa isang wellbore na drilled kasama ang isang pre-disigned trajectory na may kontroladong kalooban at pagbabago ng azimuth.

Ang pangunahing layunin ng disenyo ng direksyon na maayos ay upang makamit ang inilaan na layunin ng pagbaba. Ito ay nagsisilbi bilang pangunahing batayan at pangunahing prinsipyo ng direksyong maayos na disenyo. Ang mga taga-disenyo ay dapat na optimize ang mahusay na profile, uri ng trajectory, programa ng casing, pagpili ng drilling fluid, at paraan ng pagkumpleto na nakabase sa mga tiyak na layunin ng drilling upang matiyak ang mga ligtas, epektibo at mataas na kalidad na operasyon ng drilling.

Kasama sa mga aplikasyon ang pagbubuo ng cluster sa mga artipisyal na isla, direksyonal na mga balon ng pagbububo mula sa dagat hanggang sa labas ng baybayin, Pagbubuklod ng trajectory na nakakontrol sa kasalanan, pagbubuwal sa mga lugar kung saan ang mga kondisyon sa ibabaw (tulad ng mga bundok o gusali) ay naghihigpit sa access, Subsurface trap exploitation, directional relief well engineering, deviation correction o sidetracking operasyon, multi-lateral target wells, at horizontal na pag-unlad.

Directional well schematic diagram

Mga assemblies ng string ng drill para sa mga direktang balon ay karaniwang klase sa pamamagitan ng kanilang function sa mga hold-angle assemblies, Mga assemblies ng drop-angle, assemblies ng gusali-anggulo, assemblies ng micro-building, tool ng deflection, at steering systems. Para sa bawat seksyon ng maayos, dapat piliin ang mga angkop na pag-aayos ng BHA at mga parameter ng pagbaba ng pagbaba batay sa planong maayos na profile. Ito ay tinitiyak ang drilled hole ay sumusunod sa disenyo na trajectory – ang pangunahing prinsipyo ng direksyonal na path control. Kapag nagdidisenyo ng isang direksyon ng BHA, dapat sundin ang prinsipyo ng pagiging matigas; iyon ay, ang matigas ng buong string ng drill ay dapat dahan-dahang mababa at hindi pagtaas, upang maiwasan ang hindi pagkakapareho ng matigas na maaaring maiwasan ang string ng drill.

Schematic diagram of directional deflection bottom hole assembly
Cluster Well Drilling Technology.

Ang mga bunton ng kumpol ay tumutukoy sa maraming mga balon (mula sa ilang hanggang higit sa isang daang) na drilled mula sa isang solong balon o platform. Habang ang ibabaw na mga ulo ng ibabaw ay spaced lamang metro magkahiwalay, bawat wellbore ay nagpapalawak sa iba't ibang direksyon sa ilalim ng lupa.

Karaniwang ginagamit ang Cluster drilling dahil sa mga paghihigpit sa ibabaw (tulad ng limitadong mga mapagkukunan sa lupa o mahigpit na kondisyon sa ibabaw), mga rehiyonal na kadahilanan (s tulad ng labis na malamig, Mga nag-frezen na lugar, o tidal flats), at pagsasaalang-alang sa ekonomiya (dahil ito ay nag-aalok ng mas mataas na mga benepisyo sa teknikal at ekonomiya kumpara sa solong pagbububo. Maaaring mababawasan ang mga gastos na nauugnay sa paglipat ng kagamitan, paggawa ng kalsada, pag-install ng pipeline, at pag-setup ng komunikasyon. Ginagawa din nito ang proseso ng pagkuha ng langis at gas at tumutulong sa pagprotekta sa kapaligiran. Dahil sa mga bentahe na ito, ang mga balon ng cluster ay malawak na ginagamit sa mga offshore drilling platforms, mababaw na artipisyal na isla ng tubig, tidal flats, at ang pag-unlad ng mabigat na langis at mataas na reservoir ng langis.

Cluster well schematic diagram

Mga pangunahing hakbang sa paggawa para sa mga balon ng cluster: Dahil sa maliit na spacing ng balon sa cluster well drilling, ang vertikal na seksyon bago ang kickoff (karaniwang 500–1200 m) ay nangangailangan ng kakaibang mataas na tiyak na kalidad ng drilling. Upang matiyak ang kalidad ng patayong seksyon, ang isang kritikal na hakbang na teknikal ay ang pag-iwas sa pagbabagsak. Ang karaniwang ginagamit na paraan ng anti-collision ay nagsasangkot ng paggamit ng teknolohiya ng visualization upang subaybayan at subaybayan ang wellbore trajectory. Ang Visualization ay nagpapakita ng mga kompyuter upang intuitially obserbahan ang spatial configuration ng wellbore trajectory mula sa iba't ibang three-dimensie perspektiva. Ang teknolohiya na ito ay malawak na pinagtibay sa pagsasaliksik at pagpapaunlad ng petrolyo. Nag-aalok ito ng malaking halaga sa anti-collision para sa mga kalapit na balon, relief wells, at direksyon na mga balon, pati na rin sa pagsunod at kontrol ng target entry at wellbore trajectory, at sa kalidad ng pagsusuri ng tunay na mga trajectories ng pagbabata. Sa kasalukuyan, ang pinaka-karaniwang pamamaraan ay kasama ang pag-scan ng horizontal distansya, pag-scan ng minimum na distansya, at normal na pag-scan ng distansya.

Horizontal Well Drilling Technology.

Ang isang horizontal na balon ay isang espesyalisadong uri na may pinakamataas na pagkahilig na umaabot o lumalapit sa 90° (karaniwang hindi mas mababa sa 86°)), pagpapanatili ng isang itinalagang lateral section sa loob ng target form.

Ang mga hitizontal na balon ay nagpapakita ng malawak na aplikasyon sa buong uri ng reservoir, na naglalarawan ng mga karakteristika ng "mababang mga balon na may mas mataas na produksyon". Ang mga ito ay pangunahing naka-deploy sa mga reservoir na may geolohikal upang mapabuti ang produktibo sa mga reservoir ng mababang permeability, mabawasan ang coning ng tubig mula sa gilid/top/sa ibaba na aquifers, maantala ng tubig at kontrolin ang pagputol ng tubig, at maximize ang penetration sa pamamagitan ng mga vertikal na brecture networks sa heterogeneous reservoirs. Karagdagan, maaari nilang ma-access ang maraming mga zone na nagdadala ng hydrocarbon sa mga multilayered reservoirs at mapabuti ang mga huling rate ng pagbabalik.

Horizontal well schematic diagram

Ang disenyo at pagpapatupad ng mga horizontal na balon ay dapat na nasiyahan ang mga pangangailangan ng pagsasaliksik, pag-unlad at produksyon ng langis, na may layunin ng pagpapabuti ng pangkalahatang epektibo ng pagpapasiya at pagpapaunlad. Sa kasalukuyan, ang mga pamamaraan ng drilling ay pangunahing kategorya sa pamamagitan ng mga tools ng steering sa slide-steering drilling at rotary-steering drilling. Batay sa pamamagitan ng guidance, maaari silang klase bilang geometric steering drilling at geosteering drilling.

Ang pagpili ng isang naaangkop na pagpupulong sa ilalim ng butas (BHA) ay pangunahing para sa tumpak na kontrol sa trajectory sa horizontal na pag-drilling. Ang tamang pagpipilian at paggamit ng BHA ay hindi lamang nagpapabuti ng kawastuhan ng trajectory control at bilis ng pagbaba ngunit makakatulong din sa pagkuha ng isang maayos na may uniporme curvature at minimal dogleg gravity.

Para sa mga high-angle at horizontal na seksyon, inirerekumenda ang isang inverted BHA configuration, paglalagay ng mga drill collars at mabigat na tubo ng timbang sa mababang angulo o patayong seksyon upang maglagay ng timbang sa bit habang pumipigil sa bua paglalagay ng regular na tubo ng drill sa panahon ng pagbabarena. Ang haba ng slant drill tubo ay dapat na katumbas o mas malaki kaysa sa kabuuang haba ng wellbore sa ibaba ng 4512032471 at ang planong drilled section.

Upang mas mahusay ang mga kumplikadong kondisyon ng downhole at potensyal na insidente sa mga high-angle at horizontal na agwat, isang drilling gara ay maaaring ilagay sa isang naaangkop na posisyon ng downhole.

Surface-deployed drilling jar

Ang pagpili ng drill bit ay dapat na batay sa uri ng pagbuo, at ang piniling drill bit ay dapat magkaroon ng magandang pagganap ng gauge-holding. Kung pinili ang isang roller cone drill bit, dapat itong magkaroon ng mga katangian at pagganap na angkop para sa mataas na bilis ng rotasyon upang tumugma sa downhole motor drilling. Kapag ang mga hard alloy inserts ay welded sa isang roller cone drill bit, bukod sa pagpigil sa panlabas na diameter na suot, ang kanilang epekto sa pagbabawas ng anisotropy ng drill bit ay dapat ding isaalang-alang. Ang maikli na haba ng gauge ng isang PDC drill bit ay nagpapataas ng steerability, habang ang pagtaas ng haba ng gauge ay tumutulong sa pagpapanatili ng kalooban. Sa panahon ng rotary drilling sa mga hold-angle o horizontal na seksyon, habang ang drill bit selection range ay medyo malawak, Dapat maingat na isinasaalang-alang ang kakayahan sa pagkontrol.

PDC drill bit on a white background
Extended Reach Wells (ERD)

Ang isang pinalawak na maabot na mabuti ay pangkalahatang tumutukoy sa isang direksyonal na bahay kung saan ang ratio ng horizontal na paglipat sa vertikal na kalaliman ay katumbas o mas malaki sa 2. Ang ilang mga kahulugan ay isinasaalang-alang din ang ratio ng sukat na lalim sa patayong lalim.

Ang mga pinalawak na balon ng abot ay karakteristika sa pamamagitan ng mahabang horizontal na paglipat at pinalawak na mga seksyon ng tangent na may mataas na angulo ng kalungkutan. Ang tampok na ito ay nagbibigay ng mga gravitational effects, na humantong sa dalawang makabuluhang hamon sa ERW drilling: pinataas ang kahirapan at trabaho sa sukatan at kontrol ng wellbore trajectory, at mataas na friction at torque sa pagitan ng downhole drill string at ang wellbore pader. Isa sa mga pangunahing kadahilanan na ito sa tagumpay ng pinalawak na abot ng mga balon. Ito ay direktang nakakaapekto sa mga kakayahan sa pagbubulok ng kagamitan, pagkontrol ng wellbore, paglilinis ng maayos, ligtas na drilling, pagpapatakbo ng casing, at downhole operations.

Extended reach well schematic diagram
Selection of Drilling Equipment:
Drive System

Ang drilling pinalawak na naabot ng mga balon ay nagpapahiwatig ng mas mataas na pangangailangan sa drive system. Sa pagsasaalang-alang sa parehong epektibo ng drilling at kaligtasan sa downhole, mahalaga ang isang top drive system. Ang output ng torque ng top drive ay dapat tugma sa torsional lakas ng pinakamaliit na drill pipe thread na ginagamit, karaniwang nagbibigay ng 61–81 kN·m ng torque. Para sa ultra pinalawak na mga balon, ang kapasidad ng torque ng top drive ay nagiging mas kritikal dahil sa mga pinataas na hamon ng torque sa mahaba, high-angle sections.

Circulation System

Upang matugunan ang mga pangangailangan ng haydroliko at matiyak ang epektibong paglilinis ng butas, ang sistema ng sirkulasyon ng rig ay dapat na may kakayahang matugunan ang mga pangangailangan ng drilling. Maaaring kasangkot ito sa pagtaas ng bilang ng mga putik na pumps sa tatlo o higit pa, pagtaas ng rated power mula 1600 kW hanggang 2000 kW o 2200 kW, at pagpapalakas ng rated pressure ng parehong mga pumps ng putik at drilling fluid system ng ibabaw mula 35 MPa hanggang 42 MPa o 52 MPa ..

Hoisting System

Dahil sa mabigat na pag-angat ng mga karga sa pinalawig na mga balon, kinakailangan ang isang sistema ng high-capacity hoisting. Ang isang makapangyarihang sistema ng hoisting ay hindi lamang nagsisiguro ng makinis na paglalakbay ng mga strings ng drill ngunit nagpapabuti din ng epektibo sa paglalakbay at nagpapabuti ng kakayahan upang hawakan ang mga komplikasyon sa downhole. Sa kasalukuyan, ang mga guhit na guhit na may kapangyarihan na 4000–5000 hp (2942–3678 kW) ay magagamit.

Multilateral Well Drilling Technologym

Ang isang multilateral na balon ay tumutukoy sa isang balon kung saan dalawang o higit pang mga wellbores ay drilled mula sa isang solong pangunahing wellbore sa reservoir, sa bawat wellbore na kumpleto hiwalay. Ang multilateral well drilling technology ay itinuturing na isang epektibong paraan upang mapabuti ang pagbabalik ng mga natitirang reservoir ng langis, karagdagang pagtaas ng paggawa ng iisang buhay, at pagpapabuti ang epektibo ng ekonomiya ng pagpapaunlad ng larangan.

Ang aplikasyon ng mga multilateral na balon ay malawak, angkop hindi lamang para sa sidetracking at muling pagbuhay ng mga lumang balon ngunit din para sa bagong kabutihan, at maaaring gamitin sa iba't ibang uri ng mga reservoir.

Binuo mula sa mga teknolohiya ng direksyon at horizontal na pagbubuo, Ang mga multilateral na balon ay may mas mataas na hamon at panganib sa pagpapatakbo kumpara sa konvensyonal na direksyon o horizontal na mga balon. Ang pangunahing pagkakaiba ay nasa kumplikasyon ng struktura ng wellbore, bilang multilateral na mga balon ay naglalarawan ng maraming junction kung saan ang mga sangay ay nag-uugnay sa pangunahing borehole.

Multilateral well schematic diagram
Sidetracking Well Drilling Technology.

Orihinal na isang pantulong proseso sa teknolohiya ng drilling, ang sidetracking ay matagal nang nagtatrabaho sa mga pagpapatakbo ng drilling. Ang aplikasyon ng teknolohiya ng sidetracking – na nagbabago ng mga lumang balon sa mga bago, at karagdagang sa mga kumplikadong uri ng kabutihan tulad ng sidetracked horizontal na mga balon at multilateral na balon para sa mahusay na pag-optimize ng pattern, at pagtaas ng produksyon ang – ay lumitaw habang nasa gitna ng pag-unlad ng langis, hinihimok sa pamamagitan ng pangangailangan upang ayusin at baguhin ang maraming mga bukas sa pagtanda. Kasama sa mga operasyon sa Sidetracking ang sidetracked wellbore trajectory control at pagputo ng window ng casing.

Sidetracking well schematic diagram

Sa seksyon ng direksyon na kickoff, ang sukat habang ang pag-drilling (MWD) ay dapat gamitin para sa monitoring trajectory. Sa panahon ng rotary drilling, karaniwang ginagamit ang multi-shot surveys para sa pagsusuri ng trajectory. Kung ang kalooban ay lumampas sa 3° sa direksyon, Ang mga tool ng MWD ay maaaring direktang maglagay para sa "tool face high-side" orientation drilling. Kung ang pagkahilig ay mas mababa sa 3°, ang MWD ay hindi magagamit kaagad; sa halip, Kinakailangan ng drilling 20–30 m lampas sa magnetic interference bago maglipat sa mga tool ng steering ng wireline.

Ang pinaka kritikal na yugto sa sidetrack drilling ay ang pagputol ng window ng casing, na nakamit sa pamamagitan ng dalawang pangunahing pamamaraan:

Schematic diagram of Whipstock Window cutting
Whipstock Window Cuttingt

Ang pamamaraan na ito ay nagsasangkot ng pag-install ng whipstock sa predeterted depth at orientation sa loob ng mayroong casing. Ang whipstock ay nagpapahiwatig ng drill bit to mill sa pamamagitan ng pader ng casing, na lumilikha ng isang exit window para sa mga sidetracking operasyon. Ang pamamaraan na ito ay nagpapanatili ng orihinal na integridad ng casing nang hindi pinutol ang tubular string.

Schematic diagram of casing section milling
Casing Section Milling

Ang proseso na ito ay ganap na inaalis ang isang tiyak na segment ng casing sa lalim ng target, na nagpapakita ng pagbuo upang magtatag ng isang sidetracking window. Ito ay lumilikha ng isang window na nagpapahintulot sa wellbore na maging sidetracked sa labas mula sa orihinal na wellbore.

Teknolohiya ng reaming para sa pagpapalawak ng buhay ng produksyon ng mga sidetracked wells: Kahit na ang mga balon sa sidetracked ay epektibo at nagbibigay ng mabilis na resulta, ang kanilang buhay sa produksyon ay medyo maikli. Ito ay lalo na maliwanag sa thermal recovery sidetracked wells, ilan sa mga ito ay may buhay ng produksyon na mas mababa sa kalahati ng mga bagong drilled na balon, o kahit mas mababa. Ang pagpapahusay ng buhay ng produksyon ng mga butas sa sidetracked wells ay isang kritikal na aspeto ng aplikasyon ng teknolohiya sa sidetracking. Ang mga pangunahing kadahilanan na nakakaapekto sa buhay ng produksyon ng mga sidetracked wells ay may limitadong annular clearance, non-centralized casing, at mahirap na kalidad ng sementa. Ang pangunahing diskarte sa pag-uugnay ng limitadong paglilinis ay ang aplikasyon ng reaming teknolohiya. Karaniwang mga tool sa reaming kasama ang dobleng center reaming drill bits, mga tool sa reaming, hydraulic roller reaming tool, at hydraulically-actuated PDC reamers na may mekanikal na posisyon.

Double center reaming drill bit on a white background

Double center reaming drill bit

Eccentric reaming tool on a black background

Eccentric reaming

Hydraulic roller reaming tool on a white background

Hydraulic roller reaming tool

PDC type hole expansion tool on a white background

PDC type hole expansion toole

Mga Espesyalisadong Tool

Ang mga espesyal na tool para sa mga kumplikadong mabuting aplikasyon ay may direksyon na subs, mga non-magnetic drill collars, variable diameter stabilizers, atbp.

Cross-sectional view of a bent directional sub on a white background
Directional Sub

Ang direksyonal na sub ay isang espesyal na tool ng downhole na ginagamit sa direksyonal na drilling para sa deviation ng wellbore at pagwawasto ng azimuth. Dalawang pangunahing uri kasama ang straight directional subs at bent directional subs.

Non-magnetic drill collar on a white background
Non-Magnetic Drill Collar

Ang non-magnetic drill collar ay nagbibigay ng isang kapaligiran sa sukat para sa mga instrumento ng magnetic survey na hindi apektado ng mga magnetic fields. Ito ay dapat na positioned malapit sa drill bit o malapit sa ilalim na butas ng drilling assembly.

Variable diameter stabilizer on a white background
Variable Diameter Stabilizer

Ang variable diameter stabilizer ay nag-aayos ng panlabas na diameter nito sa pamamagitan ng mga tiyak na pamamaraan ng control, sa pamamagitan ng pagbabago ng mga mekanikal na katangian ng pagpupulong sa ilalim ng butas (BHA) at pagbibigay ng pag-aayos ng anggulo ng deviation na walang tripping.