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ProMILL锻铣扩眼系统一趟钻解决P&A难题

ProMILL锻铣扩眼系统一趟钻解决P&A难题

斯伦贝谢推出的ProMILL高效锻铣和扩眼系统,将扩眼器和锻铣器相结合,可单趟钻完成两种作业,有效提高机械钻速,确保水泥塞的压力完整性,提高P&A作业的可靠性。

来自 | Schlumberger
编译 | 白小明

ProMILL高效锻铣和扩眼系统,将扩眼器和锻铣器相结合,一趟钻完成作业,可实现岩石-岩石的层间隔离,为弃井打水泥塞打好基础。与射孔-挤水泥作业相比,ProMILL系统消除了打弃井水泥塞潜在的渗漏通道,包括窜槽、微槽和泥饼渗漏,提高了环空密封性。

高效锻铣,实现岩石-岩石隔离

ProMILL系统的锻铣器是一款液压井下工具,是锻铣套管的理想工具,锻铣完成后可以打弃井水泥塞,形成岩石-岩石层间隔离。所有切削齿臂均镶有碳化钨齿(TCI),连同多刀翼设计,共同提高机械钻速和单趟钻进尺。作业前优化的机械钻速,可确保产生铁屑的速率与地面处理铁屑的能力实现完美匹配。

开泵打压后,三个切削齿臂伸出开始工作。当切削齿臂完全伸出后,3个采用凸轮及斜面设计的附加切削臂自动张开,进入锻铣位置。较短的主臂先于较长的副臂伸出,提供最大的切削力。当所有臂都伸出后,凸轮到达平面,只需维持最小的的压降,即可将刀片锁定在开位。所有6个切削齿的表面均贴合在套管表面,提高锻铣效率。

每个切削刀片,均有分屑沟槽,连续的分屑沟设计使产生的铁屑尺寸和形状正合适,不会堆积和堵塞流道,也可以轻松循环出井,只需特别处理下泥浆。

碳化钨切削齿采用IDEAS*综合钻头设计平台设计,使锻铣套管产生的铁屑足够小,利于优化水力参数,无需牺牲锻铣速度。IDEAS平台包含各种套管材料的数据库,数据库将切削齿性能和套管进行了分类,以便对最佳的锻铣性能和参数有清晰的理解。

高效的井眼扩大技术,所有操作地面完全可控

ProMILL系统的扩眼器,特别的设计可满足最新弃井监管要求。它同样也非常适用于在软地层进行大比率井眼扩眼作业,可用于特定地层的短程扩眼。

扩眼器采用投球触发的模式,可以确保扩眼器在锻铣作业期间处于关闭状态。窗口锻铣完成后,调整BHA位置,使扩眼器位于窗口之上。然后地面投1-1/2in的球,球到达扩眼器位置,激活工具后,可以看到明显的压力降。之后,可扩眼至目标井深,完成扩眼作业。

循环和处理泥浆

配合WELL COMMANDER投球激活钻井循环阀,可以提高作业质量,有利于提高循环排量以便清除钻具特定位置的岩屑。此循环阀可以满足大排量处理和顶替泥浆,具有简单的单球打开和关闭的功能,可以在堵漏和稳固井壁作业期间,旁通掉比较敏感的BHA井下工具。

案例研究1

简化每趟钻的BHA结构

在英国大陆架P&A作业期间,一家作业公司计划在非渗透页岩地层打水泥塞,形成岩石-岩石隔离屏障。如果套管外环空的水泥质量较差,则作业公司将进行锻铣和扩眼作业,然后打水泥塞形成水泥-岩石隔离屏障。在邻井,锻铣和扩眼作业需要专用的BHA,更换BHA需要24小时。

将多趟钻简化为一趟钻

为了节约钻机时间,斯伦贝谢建议下入锻铣和扩眼一体化的ProMILL系统。作业开始后,先使用锻铣器切割和锻铣套管窗口,然后投入激活球,加压剪断承留销钉。通过使内部活塞下移,激活扩眼器,使扩眼器臂向外伸出,然后就可以在一趟钻对原始地层进行扩眼。

节约一趟钻,单井节约24小时

ProMILL系统在三口井作业中,单趟钻完成窗口的锻铣和扩眼,窗口长25.9m,作业井测深2743m。高效的系统减少了裸眼段的暴露时间,减少了作业人员的操作量以及人员在钻台上的作业时间。节约了多趟钻,作业公司单井至少节约24小时的钻机时间。

案例研究2

高效完成海上油井锻铣和扩眼作业

一家作业公司计划在北海英国某区块进行P&A作业,作业目标是锻铣9-5/8in套管,然后进行裸眼段扩眼,打岩石-岩石弃井水泥塞隔离原始地层,所有作业计划单趟钻完成。

采用一体化、单趟钻解决方案完成所有目标

斯伦贝谢和作业公司合作,采用单趟钻解决方案以实现P&A目标,同时节约成本,并减轻对弃井相关作业的监管担忧。作业所使用的BHA包含ProMILL系统,其全新的高性能锻铣齿呈凹形。高性能锻铣齿与普通齿一起使用,提高了齿的耐用性和铁屑的质量。另外,在BHA中还加入了WELL COMMANDER阀,可以大排量循环出岩屑(铁屑),避免了单独下入一趟钻为锻铣作业处理泥浆。

ProMILL系统避免了弃井水泥塞可能出现的泄漏通道。而如果使用射孔-挤水泥的方法,这些问题将在所难免。

一体化的P&A解决方案单次入井完成以下作业步骤:
(1)顶替和处理井内泥浆;
(2)采用锥形铣鞋坐封9-5/8in桥塞;
(3)锻铣45.7m套管段;
(4)对暴露的地层扩眼,为打岩石-岩石弃井塞做准备。

锻铣作业期间,机械钻速达到1.37m/h,与该油田平均机械钻速0.91m/h相比,提高了50%。ProMILL系统的刀片磨损为30%~35%,比之前进行的相似作业的磨损量更小。

本次作业,50小时内完成窗口的锻铣,节约了3.5天作业时间和60万美元的作业费用。斯伦贝谢在本次作业中创造了几项记录,包括单趟钻完成最长窗口的锻铣、扩眼和坐封桥塞。

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