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高效钻井助力低油价逆行者:数字化系统篇

高效钻井助力低油价逆行者:数字化系统篇

数字化的油田不仅意味着更有效、更安全的勘探生产,同时也意味着更低的人力成本和生产成本。在当前的市场大环境下,哪些数字化系统是业内焦点?比权量力后,自会见分晓。

来自 | Baker Hughes等
编译 | Leia

石油勘探开发向复杂深层领域扩展,导致钻井工程设计与施工越来越复杂,对钻井工程软件的依赖性逐步增强。

随着现代社会对石油不断增长的需求,石油勘探开发呈现全球化特点,钻井施工区域遍布世界各地,并广泛分布于海洋、沙漠、沼泽、丘陵、山区等复杂地表和复杂地下地质条件下,增加了钻井施工的复杂程度和钻井施工过程的不确定性,对钻井工程设计、风险分析与控制技术提出了更高的要求,复杂井的钻井工程数据分析、钻井风险分析与控制、钻井方案实时优化等,都需要钻井工程软件提供技术支撑。钻井工程软件在提高钻井效益、增强钻井作业安全等方面发挥着越来越重要的作用。

WellLink系统

贝克休斯推出的WellLink系统,通过把软件中复杂的数据、钻井报告和数据流转化为易懂、可操作的实时信息来减少操作人员的无形损耗时间(ILT)。利用转化得到的信息,操作人员可以快速辨别、评价并解决钻井过程中出现的问题,比如:连接程序、循环次数和解扣速度(占正常操作时间的30%)等,从而提高钻井经济效率。

钻井工作人员可以通过WellLink系统分析历史和实时井场数据,并对比计划、基准和偏移数据来快速识别低效钻井问题。工作人员也可以无缝识别、探究ILT的根本原因。比起通过人工方法,利用WellLink系统分析钻深-钻时图表、活动分析图表和实时报告的结果要更清晰。关键性能警报器和仪表盘有助于工作人员采取积极措施来处理ILT相关问题,并实时监视相关操作,保证操作的持续改进。

WellLink系统能够确定发生钻井低效和性能缺陷的原因,帮助决策者寻找改进的可能,并为当前及后续钻井制定解决方案。

贝克休斯此次WellLink系统的研发,大大满足了运营商在当前经济形势下对高效钻井的渴求。WellLink系统把传统的复杂数据秒变成直观易懂的数据信息,为操作者提供了可靠的操作依据,是提高钻井效率、降低钻井成本的良方。这也是钻井技术的又一大跨度飞跃。

eVolve钻井系统

美国国民油井华高公司(NOV)推出的eVolveTM优化服务可通过先进的工具包来装配钻井设备、训练钻井工人以及钻井工程师,这个工具包具有优良的性能、可实时做出决策并对各种可能性进行分析。eVolve钻井系统可通过四个步骤实现高效钻井。

信息服务

1.时刻为偏远的作业现场和办公室提供即时信息;
2.各层位和深度的钻井参数路径图;
3.实时数据分析和解释;
4.对现场所测数据进行精确分析;
5.高级订制的互动式报表;
6.最先进的顶驱数据采集系统;
7.数据质量监测;
8.利用理论经验、现场实践和知识管理对钻井关键性能指标和测量指标进行分析。

建议服务

1.回顾并分析现有的钻井资料;
2.将地面资料与BlackBox?井下动态采集工具所测得的数据进行结合;
3.确定并提出钻井作业的潜在限制因素;
4.分析岩石特性和地层特征;
5.突出潜在的钻井风险并制定解决方案来降低损失;
6.对产生破坏性振动状态的钻井参数进行辨识;
7.评估钻井过程中的扭矩和阻力、机械比能、弯曲度和其它动态特性;
8.提供以层位和井深为主的钻井路径图;
9.为底部钻具组合的设计及其组件的选择提供建议。

控制服务

1.自动预防或者缓解粘滑和扭转振动;
2.自动优化钻井参数和机械比能;
3.高级的数据采集系统;
4.RTTC(Real-Time Technology Center)可通过远程监测以及为现场和作业团队提供支持来优化这些系统的性能。

自动化服务

1.高频高速的井下数据采集工具;
2.IntelliServ?高速遥感体系和服务;
3.NOV控制系统的附加设备;
4.钻井应用程序和软件;
5.图形用户界面;
6.NOV公司DDS(Dynamic Drilling Solutions)服务人员的支持。

SureDrill系统

APS公司的SureDrill产品线中拥有许多新兴的钻井优化技术和振动控制产品。这些硬件和软件产品都服务于一个共同的目标—更快、更好地钻进。SureDrill结合了自动减震技术和实时钻井数据记录分析技术,可以预测和测量影响钻井过程的变量,完成甚至超水平完成钻井计划。

APS主动减震器(AVD)是一款独立的井下工具,可以自动、实时地适应井底钻具组合的变化,最大程度地阻止钻柱轴向、横向以及扭转振动。由于钻柱振动减少,AVD可以将机械钻速提高50%,并使钻头的寿命翻倍。

钻井动态监测(DDM)短节可以对钻进过程中的钻压、钻头扭矩、钻头弯矩、以及内部和环空的压力和温度进行测量和记录。振动储存短节(VMS)是一款独立的井下工具,可对井下的轴向、横向和角振动进行测量、计算和记录,进而用于地面的数据回收和分析。

SureDrill-Optimizer系统处于行业领先地位,可以完成以下优化作业:

1.钻柱建模和分析(钻井前实时进行);
2.基于实时的地面和井下数据进行钻井优化;
3.钻进前的已钻邻井分析——明确钻进中出现的问题,为每个地层选择最佳的钻进点;
4.钻井后分析。

WellDrill是为井下钻井设备而设计的一款分析软件。其应用包括:设计井下工具、确定工具造斜率范围,以及分析故障原因。标准趟次输入表中提供了必要的输入数据。输出数据以便于理解的图表形式呈现,可在数分钟内完成一整套综合分析。

CLEAR井眼清洁技术

地面监测钻屑是确定井眼清洁率和井壁是否稳定的常用方法。CLEAR技术能够监测井眼清洁率和井壁稳定性,提供实时数据,帮助井队不断提高钻井效率,减少非生产时间的产生。通过实际和理论进行对比,该服务能够尽早地检测到由于井眼不清洁而造成的井壁失稳和返出过量等问题。

应用范围

1.大位移井和大斜度井;
2.水平和多底井;
3.深水井。

综合、实时钻井液信息包含了钻井参数、钻屑地质情况、钻井液性能以及随钻测井和测斜数据。这一具有可达性且使用简便的仪表盘能使作业人员对井眼清洁效果进行有效判断,减小井壁失稳的风险。CLEAR技术还能通过对井眼清洁进行专家级的评估解释,实现层次分析,总结经验教训,为后续工作的最优方案设计提供有效的经验依据。

应用案例

在东南亚的一次钻井作业中,钻进平均偏差大于1524m,井斜70°的12-1/4in和13-1/2in井段时,作业者须对井眼清洁进行监督和控制。作业者采用CLEAR技术对岩屑无法充分返回地面的原因进行了剖析,井队得以及时改善钻井液的流变性,实现井眼清洁,避免了不必要的循环作业。这一方案能够使单井钻井液循环和泵入时间可节约11分钟,总体上能够节约16小时的钻井作业时间,降低超过19万美元的成本。

为了满足现代社会对石油不断增长的需求,石油勘探开发逐步向复杂深层和天然气领域扩展,钻井作业遍布全球,钻井工程施工过程和组织管理更为复杂。钻井工程的复杂性促进了钻井新装备、新工具、新工艺的发展,同时也使钻井工程设计和施工对钻井软件的依赖逐步增强,从钻井工程设计、施工到经验总结,都离不开专用软件的支持。

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二丫
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(北京),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。如需获取更多技术资料,请联系二丫(QQ295900524;微信13132550596)

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