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这款井筒清理工具实现了超长时间稳定运行

首图

CX-LTTT的设计有一个大的同心旁路,可以快速运行,并在工具周围形成一个大的流动区域,从而实现高流速,这对于将碎屑从井中回收和降低封隔器损坏的风险至关重要。此外,封隔器的设计具有可定制的剪切值,以确保适用于各种应用场合。

来源 | Coretrax
编译 | 大安 影子

一旦钻井完毕并且下入套管且注入水泥,高效且清洁的井眼清理至关重要,因为它可以对完井及后续的顺利生产产生巨大的经济差异。在此次清理过程中,需要对衬管顶部和套管鞋进行测试以确认井筒完整性。

Coretrax是一家专门研究井眼清理和井废弃的公司,已经建立了一个强大的井眼清理产品线,包括用于高压/高温的产品,并扩展了钻井和多边的应用项目。除了非旋转刮刀、刷子、磁铁和循环工具外,该公司还部署了衬管顶部测试工具(CX-LTTT),以便在完井结束前确保井身结构的完整性。

由于地层中存在压力以及重质流体屏障基本消失,通常会在衬管顶部产生一个薄弱点。因此有必要通过使用封隔器进行仿真模拟来测试井筒完整性。

CX-LTTT工艺设计用于对衬管顶部和套管鞋处进行独立的流入测试。当与各种其他井筒清理工具配合使用时,它可以用作单行程井筒清理和排水装置的一部分。它通过重力坐封来压缩和挤压元件。在运行到一定深度时较大的旁路便于流体快速运行。该设备能够在同一次运行中结合清理、排液和流入实验等操作,是久经考验可靠的流入实验封隔器。

增强井筒清理

传统上钻穿各种材料(例如水泥、套管引鞋和堵头)是通过多次起下钻完成的。由于每次运行都产生大量碎屑,这可能对衬管顶部封隔器产生不利影响。

应中东主要运营商的要求,设计可以进一步节省钻机运转时间的重型工具,Coretrax开发了CX-LTTT(HD)——一种水泥清理设备。LTTT的这一增强版本专为所有流入实验应用而设计,包括需要钻穿水泥、堵头、浮箍和部分套管引鞋的情况。这保证了在钻下一部分之前衬管顶部的完整性。

井眼清理操作过程中要求周围环境没有可能损坏管柱的大块碎片产生。由于钻穿水泥和各种类型的金属会产生额外碎屑,这些过程对重型封隔器的要求更加严格。经过三个月的广泛研究、分析和测试,Coretrax内部工程和设计团队为井筒清理组件增加了一个强大的专用封隔器,允许在这种恶劣环境中同时进行流入实验。

显而易见存在几个技术和安全挑战,包括大约30小时的超长钻进时间,在高流速环境中使大块碎屑循环通过封隔器元件并且在穿过不同金属套管引鞋后仍能正常工作。

该工具设计有大型同轴旁路,较快的流动速度以及宽大的流动区域,实现流体高速流动,这对于从井眼中回收碎屑以及将损坏封隔器的风险降至最小至关重要。

案例分析

两年多来,CX-LTTT(HD)在中东地区的运营方面取得了显著的成果,并为运营商带来了出色的成绩。2017年初,CX-LTTT(HD)设备用于钻穿水泥作业和7英寸32#衬管的流入测试。水泥测深为3,629米(11,905英尺),并与深度为3,746米(12,291英尺)处的接箍和浮箍一起钻出。在12小时内,钻进了118米(386英尺)。

在将工具通至位于3,502米(11,490英尺)处的7寸衬管的顶部之前,需将井眼循环清洁完毕。施加35,200磅的剪切应力并操作该工具。超过10分钟,完成了1,000 psi的压力测试,确定了设备的完整性。

然后封隔器解封并泵送清水以达到4,400psi的最终压差。当以30,000磅的重力坐封后,在500psi的阶段释放压力以进行流入测试,利用客户的程序将其绘制在Horner图上。一旦测试确认成功,通过将钻柱加压到4,400 psi使装置释放并从井眼中拉出。

这种单次作业复合工具可以在每次作业过程中为作业人员节省大约30个小时的钻进时间,并且可在极具挑战性的条件下使用,包括在5,334米(17,500英尺),井倾角约74度的情况下成功作业。

在LTTT-HD推向市场的最初三个月期间,Coretrax已经成功完成了八次流入测试。其中七次是钻穿水泥,一次是传统的井眼清理和流入测试。通过将流入测试与水泥钻穿作业相结合,CX-LTTT(HD)节省了大约480小时(20天),这相当于节省了120万美元的资金。迄今为止,该公司已经成功完成了100余次井下作业,为运营商节省了超过3,500小时的钻进时间,约合成本920万美元。

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