¡Qué tipo de tubería de perforación debo utilizar para perforar tres kilómetros!
Desde la década de 1990, la tecnología de perforación de agujeros pequeños ha logrado grandes avances como tecnología de perforación económica. El desarrollo de esta tecnología de perforación ha promovido el progreso tecnológico de los equipos de perforación de pequeños pozos y las herramientas de soporte, lo que a su vez ha promovido un mayor desarrollo de la tecnología. En la actualidad, los últimos avances en equipos de perforación de pequeños agujeros y herramientas de soporte se reflejan principalmente en los siguientes aspectos.
Equipo de perforación de pozos pequeños
Los métodos de perforación de pozos pequeños incluyen perforación rotativa, perforación con motor de fondo de pozo, perforación de extracción de muestras continua, etc. , sus equipos de perforación de pozos pequeños de soporte incluyen pequeños equipos de perforación petrolera convencionales, equipos de perforación de núcleo continuo para minería, equipos de reacondicionamiento, máquinas operativas de tubería flexible y equipos de perforación especiales para pozos pequeños. Suecia, Estados Unidos, Alemania, Canadá, Bélgica, Italia, Australia y Rumania han desarrollado y aplicado nuevas plataformas de perforación petrolera de pequeños orificios, pero en general hay muy pocas plataformas de perforación dedicadas a pequeños orificios y equipos mejorados de perforación de pequeños orificios. Las plataformas de perforación siguen representando la mayoría.
En la actualidad, las plataformas de perforación de pequeños orificios representativas de empresas extranjeras incluyen principalmente: la plataforma de perforación de pequeños orificios Kenting de bajo costo de los Estados Unidos; la plataforma de perforación hidráulica de pequeños orificios de la Swedish Petroleum Exploration; La empresa está equipada con un pequeño preventor de explosiones y puede perforar un diámetro de 50,8 - Pozo pequeño de 76,2 mm, profundidad 217-2666 Foraslim slim Figura delgada y delgada, figura esbelta, figura delgada, cuerpo delgado que adelgaza, figura delgada, cuerpo delgado que adelgaza; , adelgazamiento, figura esbelta, figura esbelta, figura esbelta cuerpo delgado cuerpo delgado figura esbelta adelgazamiento, esbelto, esbelto Presentación de la empresa Selomek Las plataformas de perforación de orificios pequeños G-100, G-G-100HD, G-150, G-200 y G-250 son actualmente las únicas plataformas de perforación de pozos pequeños del mundo. La plataforma de perforación petrolera de pozos pequeños SH11 desarrollada conjuntamente por AMOCO y NABOR está equipada con un sistema CNC y un sistema de control de pozos experto, totalmente accionado hidráulicamente, y el sistema de purificación de fluido de perforación es más limpio y centrífugo que la plataforma de perforación petrolera de pozos pequeños desarrollada; Según el proyecto de planificación europeo, se adopta un sistema de accionamiento superior, las tuberías de perforación de alta resistencia SH111 y SH66 también están equipadas con dispositivos de extracción de muestras, dispositivos de registro y registro de pozos, monitoreo de arranque de pozo y sistemas de alarma. La plataforma de perforación de pozos pequeños desarrollada por la British Drilling Equipment Company es de accionamiento hidráulico y puede perforar hasta una profundidad de 3000 mm. El nuevo sistema de descarga de tubería de perforación y los instrumentos de detección avanzados no sólo pueden perforar pozos, sino también extraer muestras.
Conjunto de herramienta de perforación de fondo de pozo pequeño
1. Broca de pozo pequeño
(1) La broca de cono de rodillo que se utiliza actualmente en el extranjero es una aleación de carburo de tungsteno mejorada. Las brocas de cono de rodillo de inserción (TCI), como la broca de cono de rodillo desarrollada por American Baker Company, pueden adaptarse a la velocidad de rotación de 200 r/m 98,4 m. La carcasa del cono es gruesa y el diámetro del eje es pequeño. y la longitud de la broca se reduce de los 146 mm convencionales a 121 mm, lo que mejora la eficiencia. A juzgar por la situación de desarrollo actual, la broca de perforación de un solo cono se convertirá en una herramienta de perforación de bajo costo y alta eficiencia adecuada para perforar pozos pequeños en diversas formaciones. Canadá utiliza una broca de un solo cono para estudiar arenisca dura abrasiva. El metraje de una broca de un solo cono equivale al metraje total de dos brocas de tres conos.
(2) Hemos desarrollado brocas de diamante especialmente desarrolladas, brocas de PDC antideflexión de tamaño pequeño, brocas de diamante policristalino térmicamente estables (tsp) y brocas de diamante natural representadas por las empresas dbs y christensen. Esta broca puede adaptarse a altas velocidades de rotación y puede usarse para extracción de núcleos y perforación continua.
La nueva broca de diamante policristalino PDC, la broca de diamante TSD, tiene buenos efectos de perforación y expansión del orificio en formaciones profundas y de dureza media, y es superior a las brocas PDC y TSD ordinarias en la reducción del torque y el enfriamiento de la broca. La broca de diamante con diseño de cúpula tiene una estructura más compacta resistente al desgaste y es más adecuada para perforar roca dura. Amoco también desarrolló brocas antigiro para evitar daños prematuros a pequeños diamantes policristalinos y logró avances en las capacidades de penetración. Las pequeñas brocas de diamante policristalino se convertirán en una dirección de desarrollo de la tecnología de pozos pequeños.
(3) Broca híbrida PDC/TSP La empresa estadounidense Maurer Engineering Company ha desarrollado una broca híbrida PDC/TSP de alta eficiencia para el Departamento de Energía de Estados Unidos. Los dientes de corte PDC se colocan en la fila delantera de dientes para perforar formaciones blandas a alta velocidad; los dientes de corte TSP se colocan en la fila trasera de dientes de corte PDC para perforar capas intermedias duras que se dañan fácilmente con los dientes de corte PDC. La broca es accionada por un motor específico de alta potencia para romper rocas de manera efectiva.
(4) Brocas de extracción de muestras continuas para pozos pequeños En operaciones de extracción de muestras continuas, 59 pozos con una profundidad de 1000 a 3000 m utilizan brocas de perforación de diamante, y las brocas de carburo todavía se utilizan en operaciones de extracción de muestras de pozos pequeños. investigación. En la actualidad, se han desarrollado en el extranjero brocas de doble cuerpo que pueden mejorar la calidad de la extracción de muestras. Cambie la funcionalidad de la broca reemplazando el tapón de la broca por un aparejo de pesca con cable, lo que permitirá perforar o extraer núcleos de la broca.
En la actualidad, China ha desarrollado brocas de cono de rodillo de 152,4 mm, brocas de PDC, brocas de BDC de doble excéntrica, brocas de taladro estacionarias y brocas de cono único. Sin embargo, la vida útil de las brocas de cono de rodillo. Es diferente de productos extranjeros similares. Hay una brecha.
2. Motores de fluido de perforación
En la actualidad, existen motores de fluido de perforación para orificios pequeños con velocidades altas, medias y bajas y varios diámetros en países extranjeros, y su resistencia a altas temperaturas ha aumentado. superó los 200 grados centígrados. American Maurer Engineering Company desarrolló un motor de fluido de perforación para orificios pequeños de alta potencia de 85,73 mm para el Departamento de Energía de EE. UU. Usando brocas de alta eficiencia pdc/tsp, la tasa de penetración mecánica se puede aumentar 2 veces y el costo de perforación se puede reducir entre un 50 y un 60%.
La American Anadrill Company y la British Shell Research and Development Institution han desarrollado un motor de dirección de fondo de pozo instrumentado para mejorar el efecto de la geodirección. La combinación del motor fijo y el sistema de carcasa de flexión ajustable permite que la herramienta de perforación tenga una variedad de funciones de deflexión. La tasa de deflexión máxima puede exceder los 65.438 ± 05 grados y también se han instalado motores de fluido de perforación para orificios pequeños de varios tamaños. desarrollado con éxito en China.
3. Tubería de perforación
Para adaptarse a la perforación de pozos pequeños y minimizar el tamaño de la sarta de perforación durante todo el proceso de perforación, se han desarrollado en el extranjero tuberías de perforación especiales de alta resistencia. . La nueva tubería de perforación estándar incluye una tubería de perforación de alto torque para orificios pequeños con un diámetro exterior de 88,9 mm y juntas de 101,6-127 mm, así como una tubería de perforación con un diámetro exterior de 65 mm diseñada específicamente para el orificio de 85,73 mm.
4. Herramientas de fondo de pozo que reducen la vibración de la sarta de perforación y los daños por fatiga.
Para reducir la vibración y el daño por fatiga de la sarta de perforación, las principales herramientas de soporte utilizadas en el país y en el extranjero incluyen: brocas PDC antidesviación, plataformas giratorias flexibles o top drives para reducir la vibración torsional, perforación motores de fluidos y propulsores hidráulicos, Nueva junta de tubería de perforación resistente a la fatiga. La Figura 1 muestra un reforzador hidráulico de fondo de pozo que puede extender la vida útil de la broca. En muchas formaciones, la velocidad de perforación es de 3 a 5 veces más rápida que la perforación rotativa y el costo de perforación se puede reducir entre un 50 y un 70 %. Ya existen estabilizadores de presión hidráulicos en serie, actualmente de hasta tres etapas. El principio de funcionamiento es el mismo que el de una sola etapa, excepto que el estabilizador de presión necesita aplicar un WOB mayor.
5. Impactador de chorro
Durante el proceso de perforación de pozos pequeños, el impactador de chorro se utiliza junto con la perforación combinada rotativa de impacto H, que no solo puede aumentar la velocidad de perforación, pero también previene la desviación del pozo, mejorando así la calidad de la perforación y reduciendo los costos de perforación.
6. Herramientas de pesca y sacudidas en pozos pequeños
En la actualidad, se han desarrollado en el país y en el extranjero una variedad de perchas y percutores adecuados para pozos pequeños, como los que se utilizan para pescar 83.2. Rebasamiento de MM y 104 mm para herramientas de perforación de 89,6 mm, varios tamaños de juntas de circulación de fondo de pozo para pozos pequeños de alta presión: juntas de soporte hidráulico, juntas de disco de fracturamiento hidráulico y juntas de seguridad. Hay dos tipos de martillos de pozo pequeños resistentes a alta presión: de simple efecto y de doble efecto. Las fábricas nacionales de maquinaria petrolera, como Mudanjiang y Gaofeng, producen herramientas de pesca y de sacudida en pequeños agujeros, pero hay escasez de materiales.
7. Sistema de alarma para herramientas de perforación de pozos pequeños
En la actualidad, países extranjeros han desarrollado con éxito un sistema de alarma para herramientas de perforación para pozos pequeños con tubería flexible, que puede detectar daños en la tubería flexible. . Situación para evitar accidentes subterráneos graves. El sistema transmite el daño de la tubería flexible a la sala de control de superficie a través de sensores en el pozo y proporciona información visual y audible de la herramienta en el fondo del pozo al operador desde el panel de control de instrumentos.
Dispositivo de extracción de muestras continua para pozos pequeños
La tecnología de extracción de muestras continua para pozos pequeños se originó a partir de la tecnología de extracción de muestras continua de minería, que es esencialmente extracción de muestras con cuerdas. En términos generales, los dispositivos de extracción de muestras continua para pozos pequeños incluyen perforadoras, tubos de perforación, brocas, barriles sacatestigos y otras herramientas necesarias. Ahora es posible perforar pozos de 104,8 mm o menos, y se utiliza tecnología antivibración de la sarta de perforación para aumentar la tasa de recuperación del núcleo. Amoco utiliza tubos de perforación de paredes delgadas y sistemas de perforación de extracción de muestras continua con barril sacanúcleos recuperables con cable para la extracción de muestras. Este sistema utiliza una tubería de perforación plana exterior giratoria impulsada por la parte superior, con una longitud de extracción continua de hasta 12,19 m y una tasa promedio de recuperación de extracción de 98,3 en pozos de desarrollo. La Figura 2 muestra el conjunto de herramientas de perforación de fondo de pozo de Amoco para extracción de muestras en pozos pequeños. El desarrollo de herramientas convencionales de extracción de muestras de pozos pequeños en mi país se basa principalmente en el campo petrolífero de Sichuan, como Sichuan 6-3. El Ministerio del Carbón ha completado el desarrollo de una herramienta para extraer muestras de cables.
Equipos de control de pozos pequeños
Para garantizar la seguridad de la perforación de pozos pequeños, países extranjeros han mejorado y perfeccionado dispositivos de prevención de explosiones y desgasificadores para el control de pozos pequeños, y han desarrollado dispositivos basados en detección. Un sistema avanzado de detección de desbordamiento de formación basado en el caudal de fluido de perforación que entra y sale del pozo y el principio de reflexión de ondas acústicas. El equipo de control de pozos externos incluye: dispositivos de prevención de explosiones de ariete totalmente sellados y semisellados, dispositivos de prevención de explosiones de la sarta de perforación, dispositivos de desgasificación y colectores necesarios para el equilibrio dinámico de la destrucción del pozo y reservas de fluidos de perforación pesados con buen rendimiento.
El sistema experto de control de pozos pequeños desarrollado por la empresa puede realizar un monitoreo continuo in situ a través de computadoras: el sistema Gaskick desarrollado por smedving; el simulador dinámico y el software de detección de desbordes desarrollado por INTEQ y el well kick de Shell; El sistema de detección temprana puede detectar una intrusión de 0,16 metros cúbicos.
El detector de invasión de gas durante la perforación se probó en el campo petrolífero de Shengli en 1999. Se utilizó una computadora portátil para el procesamiento y análisis de datos, y la onda de presión generada por la bomba de perforación se utilizó como fuente de sonido para el detector. En la actualidad, los detectores de invasión de gas durante la perforación se han utilizado ampliamente en la perforación de pozos pequeños y han logrado buenos resultados. El desarrollo exitoso de este instrumento es de gran importancia para mejorar la tecnología de control de pozos de perforación de pozos pequeños y formaciones complejas en mi país.
Herramienta de cementación de pozos pequeños
Se ha desarrollado con éxito en el extranjero un nuevo equipo que puede utilizarse para la cementación de pozos pequeños con tubería flexible de 50,8 mm. Un dispositivo especial que consta de una ranura en forma de J en el extremo de la tubería flexible y un sello de 65 mm puede conectar o levantar automáticamente el manguito sellado del pozo en el extremo de la sarta de revestimiento de 88,9 mm. Esta herramienta es reciclable, fácil de ajustar y reutilizar. Cuando ocurre un accidente durante la cementación, la tubería flexible se puede cortar para sacarla del pozo. Esta herramienta proporciona un método económico de cementación cuando los métodos de cementación convencionales no son viables.
Sugerencias de desarrollo
(1) En la tecnología de pozos pequeños, el equipo completo y las herramientas de soporte son la clave para el desarrollo tecnológico. En la actualidad, es necesario estudiar más a fondo las sartas de perforación especiales para la extracción continua de muestras con cables de pozos pequeños, los dispositivos de monitoreo de retroceso cuando se utilizan fluidos de perforación a base de petróleo y las conexiones de hombro de las tuberías de perforación.
(2) En comparación con países extranjeros, los equipos y herramientas nacionales para pozos pequeños son imperfectos, lo que limita el desarrollo de la tecnología de pozos pequeños. Las pequeñas herramientas para pozos que se han desarrollado hasta ahora se utilizan principalmente en pozos de 152,4 mm con una única especificación y modelo.
(3) La tecnología de pozos pequeños tiene un bajo costo y seguramente se convertirá en la tecnología principal en la industria petrolera. Se sugiere que los campos petroleros nacionales formulen planes de desarrollo de equipos y herramientas de soporte basados en el bajo costo de la tecnología de pozos pequeños, y aceleren el desarrollo y la aplicación de equipos y herramientas de soporte para pozos pequeños.
(4) A juzgar por la aplicación actual de la tecnología de pozos pequeños en China, todavía hay situaciones en las que las herramientas de operación posterior y las herramientas de perforación de pozos pequeños no son compatibles. Se recomienda fortalecer la investigación y el desarrollo integrados. herramientas para perforación y producción de pozos pequeños.
(5) Desde la perspectiva de reducir los costos de operación de perforación y aumentar la velocidad de perforación mecánica, se recomienda acelerar la mejora y el desarrollo de equipos de perforación para orificios pequeños y la investigación de perforadoras para orificios pequeños de alta velocidad. bits.