logo
专注油气领域
与独立思考者同行

防粘滑技术大幅提高钻井效率

防粘化技术大幅提高钻井效率

粘滑是钻井作业中的常见问题,对于作业效率和钻进速率都会造成极大负面效应,Tomax的新技术能够明显改善这一问题。

来自丨Tomax
编译丨白小明 惊蛰

Tomax推出了定向钻井防粘滑工具(CD-AST),用以配合高性能马达驱动的柔性旋转导向系统。防粘滑工具(AST)安装在靠近钻头的位置,可在20毫秒内平衡钻头所受载荷。与传统的在钻头以上几千米的地面进行控制相比,这种工具有了长足的进步。

AST安装在钻柱底部,在它的帮助下,司钻可以提高钻压而不必担心马达和钻头受损,从而提高机械钻速。AST调节器不断调节系统动态,使钻头切削力与摩擦力保持最佳匹配状态,从而使钻头在受热与振动的条件下,切削最多的岩石,而自身损坏最小。

使用CD-AST后,AST调节器可比以前更快地修正切削齿与岩石的接触面,这是通过一种特殊结构直接传递来自马达的输入能量而实现的,不受井眼曲率的影响。

新工具结合了经过现场验证的最佳工具设计和全新的渐进式储能和转向功能。最早的工具外径为7-in,用于尺寸为8 3/8-in到9 7/8-in的井眼。现有工具的内径都一样,而操作参数范围与马达相匹配。

防粘滑工具AST

现代钻井技术的特点是使用了各种先进的井下工具,包括PDC钻头,它能够一次入井钻完整个井段。然而,PDC钻头存在严重的粘滑振动风险,这可能使钻井过程效率低下,甚至损坏钻头。

虽然外观上与减震器非常相似,但如果类比一辆汽车,Tomax的专利化AST工具不太像减震器,而是更像牵引力控制系统。所有施加给钻头的钻压和扭矩都将经过AST工具,工具利用其内部机构连续控制钻压,以使载荷保持稳定,并防止制动,防止钻柱累积过多的扭转能量。

AST是一种自主的“补强型”解决方案,无需增加钻井操作人员,现场安装工作量极少。AST通常位于BHA的MWD或无磁钻铤之上,也可与PDC扩眼设备一起使用。

正如钻柱会制动并累积大量的扭矩一样,在恶劣的海况条件下由于钻机移动,或者在陆地分支井眼钻柱突然向前移动,都会使钻压急剧增大,从而使钻头制动并积累大量的扭矩。在这两种情况下,AST都可以防止扭矩突增并立即调整相关参数使钻柱保持稳定。

使用AST可以避免PDC钻头的粘滑和振动风险,这项新技术正在为越来越多的油田作业公司带来纯收益。目前,公司正在研究使用更锋利的切削齿,以最小的接触摩擦损失(AST可以抵消振动引起的粘滑)提高钻井效率,获得更多附加值。

增强版本的XC-AST

TOMAX的反作用力辅助XC-AST解决方案,为使用PDC钻头钻硬岩层提供了一种新的、经济有效的方法。

反作用力辅助XC-AST技术,在最突前的切削齿刚刚接触到岩石的临界时刻,保持BHA下部和钻头在轴向和旋转方向上处于悬停状态。随着载荷的增加,无论岩石的硬度如何,AST(防粘滑工具)的螺旋-伸缩功能都可确保载荷稳定,在PDC切削齿的操作参数范围内。

这种全新的、经过改进的操作方式,将使非常关键的首个切削周期免受振动干扰。随着更多的切削齿接触岩石,钻头在井底形成光滑的造型。当所有切削齿都接触岩石时,反作用力辅助XC-AST系统开始卸载,AST系统中的主弹簧开始发挥作用,保持系统连续稳定。此时,钻压将大于岩石的抗压强度,从而使机械钻速(ROP)又快又安全。

传统的钻柱在扭向和轴向都具有很大的惯性。因此,在硬地层,钻井人员更愿意使用大质量的钻头或比较钝的钻头,以防止钻头损坏。大质量钻头的缺点是难以提供足够的钻压,使钻头与硬地层保持良好接触。结果往往是长时间的钻井效率低下,机械钻速慢,而且钻头寿命不可预测。

使用反作用力辅助XC-AST后,钻井人员可以安全下入足够锋利的钻头,即使在最坚硬的地层,也能使钻头与地层岩石保持良好的接触。适度的钻压、连续的切削不仅产生的热量更少,而且还能使切削齿寿命更长。钻头可以轻易切削掉尖锐边缘的大岩屑,从而使切削面一直保持清洁。这些因素带来的巨大优势,使PDC钻头成为涡轮孕镶金刚石钻头的非常经济的替代产品。防止扭向振动或粘滑是油气勘探和生产钻井过程中的一个重要方面。

通过其专利的防粘滑工具,Tomax提供一个稳定、安全的钻井环境,在钻地下复杂地层时,不受粘滑振动的困扰。粘滑振动的减弱也将释放能量以获得更快的机械钻速(ROP)。因此,在钻井作业面临粘滑振动风险的情况下,使用AST可带来巨大的价值。

您也有让人挠头的难题需要解决,或是优质技术想要找应用市场吗?如果有的话,欢迎联系小编微信或邮箱,也许能找到一剂良药。

二丫:022-65771089;131-3255-0596

For English, Please click here (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章: