logo
专注油气领域
与独立思考者同行

磨铣&扩孔合二为一 P&A作业事半功倍

磨铣&扩孔合二为一 P&A作业事半功倍

斯伦贝谢公司的ProMILL高效磨铣&扩孔系统在一套方案中集成了磨铣和扩孔两种工具,井下作业过程中,可在一趟作业中同时实现磨铣管柱和扩孔两种作业,既能节约作业时间,又能降低作业成本。

来自 | Schlumberger
编译 | 王萌

ProMILL*高效磨铣&扩孔系统在一趟作业中集成了扩孔器和分段磨铣工具,能够实现地层间的分段隔离,可为封井打下基础。一趟同时实施两个作业不仅可节约时间、提高机械钻速,还可以保证封井作业的密封完整性。ProMILL系统根除了包括窜槽、微环空以及泥饼在内所有潜在的渗漏通路,从封固屏障处开始增强了环空的可修复性。

有效带状磨铣

ProMILL体系的铣鞋是一种液压井下工具,特别适合于磨铣套管以地层间封井水泥塞。所有的刀臂上都带有碳化钨硬质合金刀片(TCI),而且还采用了多叶片设计,在这些特性的共同作用下,大幅提高了工具的机械钻速和最大进尺。在作业前的计划阶段,还可以通过优化机械钻速实现钻屑的产生速度与地面钻屑处理能力的完美匹配。

加载泵压后,3个刀臂张开并开始进行剪切作业。刀臂完全打开时,3个附加刀臂借助凸轮和坡道界面自动张开至磨铣部位。较短的导向刀臂略早于较长的随刀臂(follow arm)打开,为切削提供最大的动力。当所有刀臂完全张开后,凸轮到达平界面(flat interface),工具周围压降维持在最小值时,刀片一直锁定在开启状态。然后,6个切削面在套管顶部形成直角密封,以实现最佳的磨铣效果。

由于断屑槽设计能够产生大小形状适宜的钻屑,不会发生钻屑积聚或阻流现象,因此每个切刀都采用了断屑槽式脊和连续的断屑槽设计。这样就能轻易将钻屑带出井眼,无需限制泥浆的使用条件。

采用IDEAS*技术设计刀片能够在最佳液压条件下最大程度地减小套管磨铣碎片的尺寸,且无磨铣速度不会受到影响。IDEAS平台中有一个套管材料数据库,记录了刀片性能和套管材料的性质,可以帮助作业人员优化磨铣性能和参数。

扩孔完全受地面控制

ProMILL系统的扩孔器采用特殊设计,能够满足不断升级的封井管理规定。扩孔器还特别适用于软质储层的扩眼作业,而且还能在特定储层中进行短孔眼扩孔作业。

为了保证在整个磨铣过程中扩孔器不会开启,扩孔器采用了落球激活法,这也是ProMILL系统的一大特色。一旦磨开窗口,改变底部钻具组合的位置,将扩孔器安置在窗口上部。然后,从地面投入一个1.5英寸的小球来激活扩孔器,压力降低,表明在小球作用下扩孔器开启。这时该段就可进行扩孔作业,持续作业,至目标深度,完成施工。

循环和泥浆处理

WELL COMMANDER投球激活阀的使用进一步增强了作业能力,促进了泥浆循环,能够在钻柱的最佳位置清除钻屑。使用这种阀还可以实现井内流体的高速调节或高速置换。

ProMILL系统适用范围

1.需要进行层间隔离的水泥塞封井作业;
2.修复水泥环,消除微环隙,窜槽以及其它他潜在的通路;
3.软质储层中的大尺寸扩孔。

ProMILL系统优点

1.在一趟完成磨铣和扩孔两种作业,减少BHA对地面控制的需求,节省时间;
2.在磨铣施工中增加机械钻速,改善井眼净化效果;
3.通过消除失效屏障,提高施工效率和安全性;
4.通过BHA动态分析和模拟,提高作业效率。

ProMILL系统特点

1.三个可扩展刀臂在激活前保持关闭状态,在通过非切削套管段时保持收缩状态;
2.落球激活系统保证扩孔器在磨铣作业的任何阶段都处于失效状态;
3.经实验室优化和开发设计的刀片;
4.针对铬合金管柱进行分段磨铣而设计的钛基刀翼处理技术。

案例分析Ⅰ:北海

北海油田的某口井进行封井作业时,ProMILL出色的性能表现为运营商节约了3.5天的时间和60万美元的开支。

高效磨铣&扩孔作业

某运营商计划对北海油田的某口井进行封井作业。施工目标是一趟作业中在9-5/8英寸的套管上磨开一个长150英尺的窗口,然后扩孔,在原有储层附近放置一个封井水泥塞。

单次作业,实现作业目标

斯伦贝谢与运营商共同提出了综合性解决方案,该方案能在实现封井目标的同时,降低成本以及封井带来的管制风险。BHA方案包含ProMILL系统。高性能磨铣刀片与传统刀片的联合使用增强了刀具的耐用性,并提高了切削质量。另外,WELL COMMANDER阀能够以高流速排出钻屑,增强泥浆循环,这些都避免了在磨铣作业中专门进行一趟井筒流体处理作业。ProMILL体系根除了所有潜在渗漏通路。

节省3.5天&60万美元

在磨铣阶段,机械钻速达到了4.5英尺/小时,之前该地区的平均钻速为3英尺/小时,相比而言,提高了50%。ProMILL系统中刀片磨损率为30~35%,低于类似作业的磨损率。

50个小时内完成了窗口磨铣作业,节约了3.5天和60万美元。这次作业创下了斯伦贝谢最长单次窗口磨铣、分段扩孔和坐封桥塞的记录。

案例分析Ⅱ:北海

ProMILL高效磨铣&扩孔系统作为正在进行的封井作业的一部分,已为运营商节约了7.5天和1百万美元的费用。

高效磨铣&扩孔作业

某运营商计划在北海某井中进行封井作业。施工目标是在13-3/8英尺套管上分段磨铣出两个约100英尺的窗口,第一和第二个窗口分别跨越Frigg储层和Utsira储层。为在原有储层附近放置水泥塞,需要一趟完成两个开孔段的扩孔作业。

单次作业,实现作业目标

斯伦贝谢与运营商共同决定使用ProMILL高效磨铣&扩孔系统。

节约7.5天&1百万美元

在跨越Frigg储层的第一个窗口时,运营商使用高性能刀片在一趟作业中对13-3/8英尺套管实施了磨铣和扩孔作业,创造了109英尺的作业纪录。在跨越Utsira储层的第二个窗口时,使用常规刀片在27.25小时内对13-3/8英尺套管进行磨铣和扩孔作业,长度达100英尺。这是运营商在该储层达到的最快磨铣速度。

在磨铣施工中,机械钻速达到了4.2英尺/小时,之前该地区的平均钻速为3英尺/小时,相比而言,提高了40%。该井创纪录地节省了7.5天和1百万美元。

英文原文请点击 (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章:

白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),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。

评论 抢沙发