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哈里伯顿推出具备智能监控的旋转防喷器

Marine Sentry™ RCD 3000旋转防喷器

来自哈里伯顿的Marine Sentry™旋转防喷器,助你在压力临界作业时安全有效的控制并导流钻井流体。

来自 | 哈里伯顿
编译 | 徐彤

Halliburton的Marine Sentry™旋转防喷器(RCD)可为常规钻井或控压钻井作业期间压力的控制提供解决方案,其通过在旋转钻柱和工具接头周围产生双重被动密封,并导离环空返出的流体来实现压力的控制。Marine Sentry™旋转防喷器是为海上自升式平台与固定式平台“量身定做”的,其安装在钻机的水上防喷器组之上。该系统将先进的智能监控与旋转防喷器的关键功能结合在一起,以帮助降低成本与减少对环境的影响,同时也提高了压力临界作业时整个井场的安全性。

Marine Sentry RCD配备了远程闭锁设计,这有助于钻台人员安全可靠的操作。这套系统包括了用于轴承与密封胶芯所需润滑油的液压动力装置(HPU),以及其专用的冷却系统。

Marine Sentry RCD的最大静密封压力可达3000psi(20.7Mpa),最大动密封压力可达2000psi(13.8Pma),它在返出流体与钻台人员之间建立了耐压的屏障,这有助于钻杆旋转时安全地控制受压的环空流体,并将钻台下方的流体导流至返出系统,而且不会中断作业。

还有一系列的可用附件包括:测试插塞与过胶芯下套管的接头,密封胶芯保护套,机械式下放与提升工具,其可用来通过立管回接有效地从本体上装卸轴承与密封元件组合以及接头。

应用

在以下一系列压力临界的钻井作业中,Marine Sentry RCD通过对井口压力的完全控制,来帮助提高HSE:

(1)控压钻井(MPD)、欠平衡钻井(UBD)、空气钻井、连续循环系统(CSS)、压力泥浆帽钻井(PMCD)、常规钻井的溢流控制。

(2)有浅层气的地层、异常压力地层。

(3)套管钻井。

(4)海上固定式平台或自升式平台。

(5)大位移井、超深直井。

特点

(1)符合API 16RCD标准。

(2)CE认证 / ATEX防爆认证 / 挪威国家石油标准和挪威船级社 2.7-1与 2.7-3认证。

(3)最大静密封压力可达3000psi(20.7Mpa),最大动密封压力可达2000psi(13.8Pma)。

(4)远程闭锁系统可以使操作者能够安全可靠的闭合或打开轴承/密封胶芯以及附属设备,而无需操作人员在钻台下方或是海上平台的月池里手动操作。

(5)配备了人机界面工作站,可以显示所有关键信息,并提供安全联锁控制,以防止承压时意外打开轴承/密封元件。闭锁系统还设计有备用的机械控制闭合与打开的结构。

(6)无线监控轴承转速、振动、元件间压力与温度、轴承润滑油以及井眼的情况。

(7)液压动力装置为轴承组件所需润滑油提供了独立的冷却系统。

(8)系统可通过大多数转盘轻松部署。

(9)InSite®系统能够进行实时操作。

优点

(1)提高压力临界作业的安全性与高效性。

(2)维持对钻井流体的严密控制,以提高HSE。

(3)无缝集成控压钻井系统,以减少非生产时间,通过提高钻速以及优化套管结构来降低成本。

Marine Sentry™ RCD 3000旋转防喷器

规格参数

规格

轴承内径:9.055 in. (230 mm)

轴承外径:21-1/8 in. (537 mm)

轴承约重:2,500 lb (1134 kg)

轴承长度:45-1/4 in. (1149 mm)

主体重量:8,620 lb (3910 kg)

主体高度:64 in. (1626 mm)

指标

最大静密封压力:3,000 psi (20.7 Mpa)

起下钻及旋转最大动密封压力:参照 Marine Sentry™ RCD 3000 压力/ RPM 操作图

最大转速:200 rpm

连接

底部法兰:API 18-3/4 in. 5M

顶部法兰:API 21-1/4 in. 2M (带柱螺栓的)

双旁通:API 7-1/16 in. 5M (带柱螺栓的)

双旁通:API 2 1/16 in. 5M (带柱螺栓的)

尺寸

A:97-1/2 in. (2477 mm)

B:63-3/4 in. (1619 mm)

C:18 in. (457 mm)

D:18-3/4 in. (476 mm)

E:21-1/2 in. (540 mm)

F:9-1/16 in. (230 mm)

G:48-3/4 in. (1238 mm)

H:83-5/16 in. (2116 mm)

I:20 in. (508 mm)

J:21-1/8 in. (537 mm)

K:43 in. (1092 mm)

动力需求

液压动力装置:380/480 VAC 50/60 Hz

工作间:380/480 VAC 50/60 Hz

人机界面:110/220 VAC 50/60 Hz

实用案例

一体化钻井服务实现钻井设计的目标,在墨西哥湾成功钻侧钻井。

Marine Sentry™ RCD 3000旋转防喷器

挑战

(1)在墨西哥湾安全有效地钻侧钻井;

(2)维持井底压力,将其控制在地层压力与破裂压力间7ppg的泥浆窗口之内。

解决方案

(1)Marine Sentry™ RCD 3000旋转防喷器为GeoBalance®控压钻井系统提供闭路钻井循环。

(2)GB Setpoint™先进的实时水力模型可以在钻井及起下钻时,保持井底压力刚好大于地层压力。

(3)Geo-Pilot®旋转导向系统可以安全的钻侧钻井至完钻井深。

成果

(1)安全执行钻井程序,无非生产时间。

(2)整个井段钻进只运用一个双胶芯轴承,过胶芯起下钻总行程超过25000ft。

(3)为完井提供了稳定的井眼。

墨西哥湾油田,水深372ft(113m),由于泥浆窗口窄,造成了一些风险与钻井的挑战。减轻井壁失稳、泥浆漏失问题以及钻井风险是作业者寻求控压钻井解决方案的主要驱动力。因此要求Halliburton提供一个一体化钻井解决方案,能够安全有效地钻穿压力亏空的上层储层,这个井段地层压力与破裂压力间仅有0.7ppg的泥浆窗口。

窄泥浆窗口会导致井壁失稳,以及井筒压力循环造成的泥页岩崩落、井底泥浆漏失、抽吸激动效应以及可能的溢流。

对于墨西哥湾的客户,Halliburton提供了一体化钻井服务,其中包括了Marine Sentry™ RCD 3000旋转防喷器以及GeoBalance®控压钻井(MPD)服务。Marine Sentry RCD 3000装置为控压钻井系统提供了闭路钻井循环,该系统旨在减少窄至0.7ppg的泥浆窗口所带来的钻井风险。GeoBalance MPD系统,GB Setpoint™先进的实时水力模型,以及Geo-Pilot®旋转导向系统(RSS)都被用来安全成功地钻侧钻井,完钻井深达到了17485ft(5329m)。

不仅钻井作业安全无非生产时间,而且整个井段钻进只用了一个Marine Sentry™ RCD 3000轴承,过胶芯起下钻总行程超过25000ft,双胶芯还能保持压力密封。为成功固井提供了状况稳定的井眼。

The Marine Sentry™ RCD 3000旋转防喷器与GeoBalance®控压钻井系统是作业者在墨西哥湾成功钻侧钻井的工程方案中的关键部分。

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