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最權威的技術年會即将啟幕!這些技術被SPE“劃重點”(三)

最權威的技術年會即将啟幕!這些技術被SPE“劃重點”(三)

2019年SPE ACTE彙集了衆多E&P公司的專家,将呈現300多場技術彙報、80多個技術讨論會。

編譯 | TOM 影子

2019年石油工程師協會(SPE)年度技術會議和展覽會(ATCE)将于9月30日至10月2日在加拿大阿爾伯塔省卡爾加裡如期舉行。會議網站稱:“ATCE是SPE的年度成員會議,突破性的技術論文和特殊技術活動使其與衆不同,其将加速各技術學科在石油開采領域的創新應用。ATCE的參會者來自世界各地,這有助于他們了解最新的技術發展趨勢、最佳的作業活動以及最新産品的發布。”

此次會議将呈現300多場技術彙報以及80多個技術讨論會,專業領域包含地質油藏、鑽完井、采油增産、油田化學以及數字化智能化等。石油圈将呈現部分上述新型技術示例。

本期關鍵詞:鑽修井;完井

鑽修井

1.CoilHose輕型井循環系統

在今年的ATCE上,Expro公司将重點介紹CoilHose(點擊查看原文),這是一種輕型井循環系統,可以最大限度地減少油氣産量的損失,降低修井作業的總成本。這種緊湊型系統可快速部署,比标準連續油管作業節省時間與成本。它可作為電纜修井作業的替代方案,用于已下套管井的修井作業、油氣井的數字和标準作業、重型打撈作業。Expro公司還将展示其新型智能修井技術,這是一種用于去除蠟、水垢和其他固體的自動電纜系統。該技術可為作業者節省大量的人力與支持成本,并通過減少使用電纜車,降低了環境影響與社區幹擾。

此外,該公司還将展示其産量監測服務。該服務通過井下監測與地面多相測量,有助于最大限度提高作業者的産量。

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2.自動決策與鑽進的定向鑽井系統

Helmerich&Payne技術公司将展示一種自動化定向鑽井解決方案,該方案遵循系統化、邏輯性、分階段的原則,可實現自動化的定向鑽井決策與滑動鑽進。即使最優秀、經驗最豐富的鑽井人員,要想按照預先設定的軌迹進行鑽井,也很難對多種變量進行适當的補償,包括馬達排量變化、靶點不确定性、撓度、曲折度等。一直以來,滑動鑽進更像是一門藝術而非科學,想要實現自動化,就是要讓這兩點結合起來。該系統可以在更短的時間内處理更多的數據,通過人類無法進行的額外分析,實現持續的實時改進。自動決策與鑽進可降低鑽井成本,獲得更安全、更一緻的作業,更高的油氣産量,以及更好的井筒質量。在通往自動鑽井的道路上,自動滑動鑽進是整套方法的關鍵組成部分。

3.乳化穩定性高的鑽井液克服了鑽井難題

傳統的水基鑽井液配方簡單,乍一看似乎能保持較低的鑽井液成本。然而,當使用閉循環系統時,供水與運輸多餘鑽井液的成本顯著增加了鑽井液管理成本。在鑽進鹽層時,不能使用管理鑽井液體積的标準方法,因為降低含鹽量會導緻地層沖刷嚴重。溢流與漏失事件都需要及時改變鑽井液密度。斯倫貝謝旗下的M-I SWACO公司開發了FluxDril直接乳化鑽井液,以滿足鑽出标準井眼的要求,并在保持機械鑽速的同時,還可攜帶出大量岩屑。這種鑽井液具有很高的乳化穩定性,克服了常見的相關鑽井難題:鹽岩地層;衰竭地層中的水淹、酸性氣體與漏失。這種FluxDril鑽井液還可回收大部分的乳化基油,從而降低了鑽井液的成本。

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4.适用于更長水平段的極端扭矩方案

随着水平段越來越長,定向鑽井變得愈發具有挑戰性,加拿大西部的作業者們将目光聚焦于提高作業效率。Tenaris公司推出新型有螺紋且帶接箍的TenarisHydril Wedge XP 2.0接頭來克服這些挑戰。作為TenarisHydril Wedge系列的産品,得益于Wedge螺紋設計的堅固性與公扣對公扣的備用機制,這款Wedge XP 2.0接頭可提供卓越的抗扭性能。在非常規作業中,這種新一代接頭能夠減少起下鑽次數、降低接頭不合格率、降低井内卡鑽風險,從而證明了其優越的性能。該案例将展示出TenarisHydril Wedge XP 2.0接頭如何在非常苛刻的井況下,所能提供的真實現場體驗。當該接頭與該公司的直接磨銑方案、Rig Direct服務相結合時,客戶可獲得更簡化的物流,并進一步加強供應鍊管理、技術與油田服務。

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5.井下自動化提高作業效率

在美國Permian油田,利用Tomax AST工具(點擊查看原文)完成了越來越多油氣井的鑽進作業。該工具通過一個簡單的井下算法實現自動化,該算法可平衡切削深度與反扭矩變化率。最終機械鑽速可提高40%,鑽頭進尺可提高一倍。反應時間是解釋這一巨大進步的關鍵。AST可在20毫秒内穩定住切削結構。與MWD系統或其它警報系統發出警報再調整鑽井參數所需的時間相比,這是非常快的。基于快速反應時間來防止系統擾動,可避免鑽具所受載荷達到峰值,從而避免PDC切削齒過熱。這些切削齒會嚴重影響機械鑽速與進尺。另一個優點是減少了井下鑽具組合的振動與損壞風險。

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完井

1.可替代壓裂礫石充填技術的系統

BHGE公司的GeoFORM防砂系統(點擊查看原文)可替代傳統防砂方法。GeoFORM系統使用了可膨脹、可貼合複雜井眼剖面的材料,在更少的作業要求下實現了更好的防砂性能。該系統下入至井底的方式與篩管類似,但它僅需兩名操作人員即可進行安裝,而且不需要特殊的泵送設備或支撐劑,因此非常适合偏遠地區。當其替代礫石充填時,GeoFORM系統可為每個層位節省一到三天的鑽機時間。無需泵入砂漿,該系統的記憶材料可形成三維過濾介質。一旦激活,GeoFORM材料就會填充環空,過濾砂粒,穩定井眼。其微觀孔隙結構可捕獲各種粒徑的砂粒,同時保持高孔隙度,以實現碳氫化合物的最大化流動。

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2.可實時監測與分析“井工廠”作業的系統

Cold Bore技術公司SmartPAD是首個基于工業物聯網傳感器的遠程完井作業系統,可實現“井工廠”作業的實時監測、跟蹤與分析。它有助于提高作業者的效率,增強現場安全性,縮短壓裂作業天數,使每個“井工廠”可節省數十萬美元的成本。該系統集成了服務公司的數據,如連續油管、電纜、壓裂、返排等現場數據,并将這些數據與井口傳感器采集到的作業數據相耦合,形成關鍵作業流程的時間線。還能實時顯示閥門位置,這是一個重要的安全信息。該系統可全面跟蹤作業的每一分鐘細節,為客戶提供全新視角,實現作業的瞬間可見性,幫助客戶避免嚴重事故、設備損壞以及危險情況。

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3.礫石充填完井技術

DiverterPlus公司最近推出了MicroVert+與SolVert+ GP系列可降解轉向劑,專門設計用于礫石充填完井或其他防砂完井方式的油氣井。得益于精心設計的橢圓形狀與彈性,這些顆粒可穿過礫石充填層,沉積于地層表面,然後它們就能夠促進注入流體的均勻分布。在制造過程中,可嚴格控制顆粒尺寸,因此該産品在任何尺寸的礫石充填中,都能發揮出最優性能。密度的可變性與耐溶劑塗層使它們适用于各種流體,包括最具攻擊性的瀝青與石蠟處理劑,同時無需高泵速即可保持懸浮狀态。這些顆粒與DiverterPlus公司其他轉向劑相同,在水中可随着時間與溫度的變化,通過化學反應轉化為液體。

4.單平面完成三次射孔的7.5寸射孔槍

Hunting公司的H-2射孔系統在保持最高性能标準的同時,消除了油田常見的地面處理效率低下與井下挑戰。H-2是油田最短的射孔槍,長度僅為7.5寸。無需電纜或導爆索,H-2即可在單平面完成三次射孔。該射孔槍非常适合在鑽機高度有限的情況下,以較高的簇數進行射孔。最近,該公司與Delaware區塊的一家油氣公司合作進行了現場試驗,H-2創下了利用電纜在水平井中下入最多數量射孔槍(可多次射孔)的記錄。在一趟鑽中,成功下入了一個橋塞與45個H-2射孔槍。

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5.投球激活式蒸汽閥門可改善SAGD完井作業

在蒸汽輔助重力洩油(SAGD)完井作業中,沿管柱安裝蒸汽閥門可以改善水平段的蒸汽分布,從而實現油藏的均勻覆蓋。Packers Plus公司的Inferno投球激活式蒸汽閥門無需連續油管即可開啟,從而節省了完井作業的時間與成本。Inferno投球激活式蒸汽閥門安裝在套管固封的井段位置,泵入可降解的投球後,可打開這些套筒。利用這種方式,無需對油井進行壓井,來激活這些閥門。當套筒被激活後,球會進入篩管,然後降解。利用轉位工具,這種投球激活式蒸汽閥門可多次開啟與關閉。Packers Plus公司與某家油氣公司合作,在Alberta的油砂中應用了Inferno投球激活式蒸汽閥門,在連續三次成功的現場試運行後,該作業者又在另外7口井中安裝了這種閥門。

6.轉向劑技術可減少井筒中橋塞的數量

Thru Tubing技術公司推出SlicFrac轉向劑,使作業者能夠減少橋塞的總數量,同時保持更緊密的級距,增加額外的射孔簇。還可大幅降低橋塞過早坐封的風險,後續磨銑作業與電纜作業造成的停泵時間、完井作業成本也會明顯減少。在橋塞之間應用SlicFrac轉向劑,作業者即可對整個井段進行增産作業,實現最大射孔效率,而且不會留下孤立的射孔簇。如此,可确保增産液均勻的泵入至每個射孔簇,最終獲得更加平衡的增産方案,降低了壓裂失控可能會對鄰井造成的潛在損害。

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