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2016年OTC Asia五大成果之一:iCWD随钻智能循环控制系统

2016年OTC Asia五大成果之一:iCWD随钻智能循环控制系统

iCWD(IntelligentCirculation While Drilling)工具是一种通过远程控制指令激活运行的钻井阀系统,也可以说是一个智能循环控制短节,是2016年OTCASIA大会评选出的五项成果奖之一。该工具能够用于处理漏失,放水泥塞或清洁井眼,不需要起钻,从而节约钻时。智能电子和传感器使得作业者能够在同一层位根据地面指令灵活调整工作模式,iCWD工具提供全井眼机械接触能力,可以在钻铤的任意位置,而且工作时不需要投球操作。其核心是远程控制的3向球阀,可以在旁通模式、清洁模式、隔离模式和默认模式4种模式中根据指令切换。可通过转速、压力和流量3种方式在几分钟内接收远程控制指令,改善井控和钻井经济性。

在旁通模式下,工具对堵漏材料无特殊要求,通过正压密封允许打水泥塞或挤水泥作业,大面积旁通口允许大排量泥浆通过,且旁通口下部无泥浆残留,与下部钻井组合完全隔离,旁通模式允许正循环和反循环。石油圈原创www.oilsns.com

在井眼清洁模式下,泥浆同时流过旁通阀口和下阀口,进入下部钻具组合进行循环,这种模式下能够提高环空流速,降低岩屑在井底的堆积,提高机械钻速,而且旁通阀口大小可根据需要调整,可以加大泵排量,而不受BHA的限制。通过将部分泥浆分配到旁通口,部分泥浆分配到工具下面的BHA中,这在需要提高环空速度和大位移井的井眼清洁方面极具价值,尤其是当在同一立柱上安装多个iCWD工具时,清洁效果更好,此外泥浆连续循环有利于LWD/MWD实时数据监测。

在隔离模式下,iCWD工具作为一个井下隔板,隔离工具以上的钻柱,上下两端的最大压差达35MPa,这在有些井控情况下具有重要作用。

在默认模式下iCWD作为全通径接头,通过机械力持续推靠旁通阀口,防止旁通口沟通环空与管柱流体。

iCWD在马来西亚某井完成了首次现场试验和应用,并成功验证了短节的各项功能。当钻至深度1033m,循环流量为400gpm时,动态漏失量为70bph,静态漏失为5bph。泵入堵漏材料进行堵漏。堵漏时iCWD主要工作在旁通模式下,目的是提高环空流量。泵入堵漏材料后,iCWD接收到从地面下传的指令后,工作模式从默认模式切换到旁通模式,通过监测验证工作模式切换成功与否。泥浆工程师监视泥浆补给罐的回流管线1个小时,确认堵漏成功。继续钻进至1613m后,钻具组合BHA起钻至989m处的套管鞋内,测试iCWD的旁通模式和清洁模式,测试完成后返回默认模式,并继续起钻。后续又成功测试了iCWD的默认模式、旁通模式和隔离模式的切换,最终完成了4种工作模式的切换和验证。石油圈原创www.oilsns.com

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