Inherentni rizici operacija bušenja nafte i plina su zastrašujući, a najteži je neizvjesnost pritiska u bušotini.Prema Međunarodnom udruženju izvođača bušenja,Upravljano bušenje pod pritiskom (MPD)je adaptivna tehnika bušenja koja se koristi za preciznu kontrolu prstenastog tlaka u cijeloj bušotini.Tijekom proteklih pedeset godina razvijene su i usavršene mnoge tehnologije i metode za ublažavanje i prevladavanje izazova koje donosi neizvjesnost pritiska.Od uvođenja prvog rotirajućeg upravljačkog uređaja (RCD) na globalnoj razini 1968., Weatherford je bio pionir u industriji.
Kao lider u MPD industriji, Weatherford je inovativno razvio različita rješenja i tehnologije za proširenje raspona i primjene kontrole tlaka.Međutim, kontrola tlaka nije samo kontrola annularnog tlaka.Mora uzeti u obzir bezbrojne posebne radne uvjete diljem svijeta, složene formacije i izazove na različitim lokacijama bušotina.Uz desetljeća skupljenog iskustva, tehnički stručnjaci tvrtke shvaćaju da izvrstan proces kontrole tlaka treba biti prilagođen za rješavanje različitih izazova, a ne kao sustav koji odgovara svima za svaku primjenu.Vođene ovim načelom, MPD tehnologije različitih razina razvijene su kako bi zadovoljile različite potrebe operativnih tvrtki, bez obzira koliko izazovni bili njihovi uvjeti ili okruženja.
01. Stvaranje sustava zatvorene petlje pomoću RCD
RCD osigurava i sigurnost i preusmjeravanje protoka, služeći kao osnovna tehnologija za MPD.Izvorno razvijeni 1960-ih za operacije na kopnu, RCD-ovi su dizajnirani za preusmjeravanje protoka na vrhuBOPza stvaranje zatvorenog cirkulacijskog sustava.Tvrtka je kontinuirano inovirala i poboljšavala RCD tehnologiju, postigavši uspjeh dokazan na terenu tijekom nekoliko desetljeća.
Kako se MPD aplikacije šire na izazovnija područja (kao što su nova okruženja i izazovi), pred MPD sustave se postavljaju veći zahtjevi.To je potaknulo kontinuirani napredak u RCD tehnologiji, koja sada ima više nazivne tlakove i temperature, čak i dobivanje kvalifikacija za korištenje u uvjetima čistog plina od Američkog instituta za naftu.Na primjer, Weatherfordove visokotemperaturne poliuretanske komponente za brtvljenje imaju 60% višu nazivnu temperaturu u usporedbi s postojećim poliuretanskim komponentama.
Sa zrelošću energetske industrije i razvojem offshore tržišta, Weatherford je razvio nove vrste RCD-ova za rješavanje jedinstvenih izazova plitkih i dubokih voda.RCD-ovi koji se koriste na platformama za bušenje u plitkim vodama postavljeni su iznad površinskog BOP-a, dok se na dinamički postavljenim brodovima za bušenje RCD-ovi obično postavljaju ispod zateznog prstena kao dio usponskog sklopa.Bez obzira na primjenu ili okruženje, RCD ostaje kritična tehnologija, održavajući konstantan prstenasti tlak tijekom operacija bušenja, formirajući barijere otporne na pritisak, sprječavajući opasnosti od bušenja i kontrolirajući invaziju fluida u formaciji.
02. Dodavanje prigušnih ventila za bolju kontrolu tlaka
Dok RCD-ovi mogu preusmjeriti tekućine koje se vraćaju, sposobnost aktivne kontrole profila tlaka u bušotini postiže se nizvodnom površinskom opremom, posebno prigušnim ventilima.Kombinacija ove opreme s RCD-ovima omogućuje MPD tehnologiju, pružajući jaču kontrolu nad pritiscima na bušotini.Weatherfordovo PressurePro Managed Pressure rješenje, kada se koristi u kombinaciji s RCD-ovima, poboljšava mogućnosti bušenja dok izbjegava incidente povezane s pritiskom u bušotini.
Ovaj sustav koristi jedno sučelje čovjek-stroj (HMI) za upravljanje prigušnim ventilima.HMI se prikazuje na prijenosnom računalu u kabini bušača ili na podu bušotine, omogućujući osoblju na terenu da virtualno kontrolira prigušne ventile dok prati ključne parametre bušenja.Operateri unose željenu vrijednost tlaka, a zatim sustav PressurePro automatski održava taj tlak kontrolirajući SBP.Prigušni ventili mogu se automatski podešavati na temelju promjena u tlaku u bušotini, omogućujući brze i pouzdane korekcije sustava.
03. Automatski odgovor za smanjene rizike bušenja
Victus Intelligent MPD Solution stoji kao jedan od Weatherfordovih najznačajnijih MPD proizvoda i jedna od najnaprednijih MPD tehnologija na tržištu.Izgrađeno na Weatherfordovoj zreloj tehnologiji RCD i prigušnih ventila, ovo rješenje podiže preciznost, kontrolu i automatizaciju na neviđene razine.Integriranjem opreme za bušenje, omogućuje komunikaciju između strojeva, analizu stanja u bušotini u stvarnom vremenu i brze automatske odgovore sa centralizirane lokacije, čime se točno održava tlak u dnu bušotine.
Što se tiče opreme, rješenje Victus poboljšava mogućnosti mjerenja protoka i gustoće ugradnjom Coriolisovih mjerača masenog protoka i razdjelnika s četiri neovisno kontrolirana prigušna ventila.Napredni hidraulički modeli uzimaju u obzir temperaturu tekućine i formacije, kompresibilnost tekućine i učinke krhotina u bušotini za precizno određivanje tlaka na dnu bušotine u stvarnom vremenu.Kontrolni algoritmi umjetne inteligencije (AI) identificiraju anomalije u bušotini, upozoravaju bušača i operatere MPD-a i automatski šalju naredbe za podešavanje MPD površinskoj opremi.To omogućuje detekciju dotoka/gubitaka u bušotini u stvarnom vremenu i omogućuje odgovarajuće prilagodbe opreme na temelju hidrauličkog modeliranja i inteligentne kontrole, a sve bez potrebe za ručnim unosom od strane operatera.Sustav, temeljen na programabilnim logičkim kontrolerima (PLC), može se lako integrirati na bilo kojoj lokaciji na platformi za bušenje kako bi se osigurala pouzdana, sigurna MPD infrastruktura.
Pojednostavljeno korisničko sučelje pomaže korisnicima da ostanu usredotočeni na ključne parametre i izdaju upozorenja za iznenadne događaje.Nadzor temeljen na statusu prati performanse MPD opreme, omogućujući proaktivno održavanje.Pouzdano automatizirano izvješćivanje, poput dnevnih sažetaka ili analiza nakon posla, dodatno optimizira učinak bušenja.U operacijama u dubokim vodama, daljinsko upravljanje putem jednog korisničkog sučelja olakšava automatsku instalaciju uspona, potpuno zatvaranje prstenastog izolacijskog uređaja (AID), zaključavanje i otključavanje RCD-a i kontrolu putanje protoka.Od dizajna bušotine i operacija u stvarnom vremenu do sažetaka nakon posla, svi podaci ostaju dosljedni.Upravljanje vizualizacijom u stvarnom vremenu i aspektima inženjerske procjene/planiranja upravlja se putem platforme CENTRO Well Construction Optimization.
Trenutačni razvoj uključuje upotrebu visokotlačnih mjerača protoka (instaliranih na usponskoj cijevi) koji zamjenjuju jednostavne brojače hoda pumpe za poboljšano mjerenje protoka.S ovom novom tehnologijom, reološka svojstva i karakteristike masenog protoka tekućine koja ulazi u zatvoreni krug bušenja mogu se usporediti s mjerenjima povratne tekućine.U usporedbi s tradicionalnim ručnim metodama mjerenja isplake s puno nižim učestalostima ažuriranja, ovaj sustav nudi superiorno hidrauličko modeliranje i podatke u stvarnom vremenu.
04. Pružanje jednostavne, precizne kontrole tlaka i prikupljanje podataka
Tehnologije PressurePro i Victus rješenja su razvijena za početnu i naprednu primjenu kontrole tlaka.Weatherford je prepoznao da postoje aplikacije prikladne za rješenja koja se nalaze između ove dvije razine.Najnovije Modus MPD rješenje tvrtke ispunjava ovu prazninu.Dizajniran za različite primjene kao što su okruženja s visokom ili niskom temperaturom, kopno i plitka voda, cilj sustava je jasan: usredotočiti se na prednosti izvedbe tehnologije kontrole tlaka, omogućujući operativnim tvrtkama da buše učinkovitije i smanje probleme povezane s pritiskom pitanja.
Rješenje Modus ima modularni dizajn za fleksibilnu i učinkovitu instalaciju.Tri uređaja smještena su u jednom kontejneru za otpremu, što zahtijeva samo jedno podizanje tijekom istovara na licu mjesta.Ako je potrebno, pojedinačni se moduli mogu ukloniti iz transportnog kontejnera radi specifičnog postavljanja oko bušotine.
Razdjelnik prigušnice je jedan neovisni modul, ali ako postoji potreba za njegovom ugradnjom unutar postojeće infrastrukture, sustav se može konfigurirati da zadovolji specifične zahtjeve svake platforme za bušenje.Opremljen s dva digitalna upravljačka ventila za prigušnicu, sustav omogućuje fleksibilnu upotrebu bilo kojeg ventila za izolaciju ili kombiniranu upotrebu za veće brzine protoka.Precizna kontrola ovih prigušnih ventila poboljšava tlak u bušotini i kontrolu ekvivalentne cirkulirajuće gustoće (ECD), omogućujući učinkovitije bušenje s nižim gustoćama isplake.Razdjelnik također integrira sustav zaštite od nadtlaka i cjevovod.
Uređaj za mjerenje protoka je drugi modul.Koristeći Coriolisove mjerače protoka, mjeri povratne protoke i svojstva tekućine, što je priznato kao industrijski standard za točnost.Uz kontinuirane podatke o ravnoteži mase, operateri mogu odmah identificirati promjene tlaka u bušotini koje se pojavljuju u obliku anomalija protoka.Vidljivost stanja bušotine u stvarnom vremenu olakšava brze reakcije i prilagodbe, rješavajući probleme s pritiskom prije nego što utječu na operacije.
Digitalni upravljački sustav instaliran je unutar trećeg modula i zadužen je za upravljanje podacima i funkcijama mjerno-kontrolnih uređaja.Ova digitalna platforma radi preko HMI-ja prijenosnog računala, omogućujući operaterima pregled uvjeta mjerenja s povijesnim trendovima i kontrolu pritiska putem digitalnog softvera.Grafikoni prikazani na ekranu daju trendove stanja u bušotini u stvarnom vremenu, omogućujući bolje donošenje odluka i brže odgovore na temelju podataka.Kada radi u načinu konstantnog tlaka u dnu bušotine, sustav može brzo primijeniti pritisak tijekom razdoblja spajanja.Jednostavnim pritiskom na gumb, sustav automatski prilagođava prigušne ventile za primjenu potrebnog tlaka u bušotini, održavajući konstantan tlak u bušotini bez protoka.Relevantni podaci se prikupljaju, pohranjuju za analizu nakon posla i prenose kroz sučelje sustava prijenosa informacija o bušotinama (WITS) za pregled na platformi CENTRO.
Automatskom kontrolom tlaka, Modus rješenje može brzo reagirati na promjene tlaka u bušotini, štiteći osoblje, bušotinu, okoliš i drugu imovinu.Kao dio sustava integriteta bušotine, Modus rješenje kontrolira ekvivalentnu cirkulirajuću gustoću (ECD), pružajući pouzdanu metodu za poboljšanje operativne sigurnosti i zaštitu integriteta formacije, čime se postiže sigurno bušenje unutar uskih sigurnosnih prozora s više varijabli i nepoznanica.
Weatherford se oslanja na više od 50 godina iskustva, tisuće operacija i milijune sati rada kako bi sažeo pouzdane metode, privlačeći operativnu tvrtku sa sjedištem u Ohiju da implementira Modus rješenje.U području Utica Shale, operativna tvrtka trebala je izbušiti bušotinu od 8,5 inča do projektirane dubine kako bi ispunila odobrene ciljeve troškova.
U odnosu na planirano vrijeme bušenja, rješenje Modus skratilo je vrijeme bušenja za 60%, završivši cijelu dionicu bušotine u jednom obilasku.Ključ ovog uspjeha bila je upotreba MPD tehnologije za održavanje idealne gustoće isplake unutar projektiranog vodoravnog dijela, minimizirajući gubitke cirkulacijskog tlaka u bušotini.Cilj je bio izbjeći potencijalno oštećenje formacije od isplake visoke gustoće u formacijama s nesigurnim profilima tlaka.
Tijekom osnovnih faza projektiranja i projektiranja konstrukcije, Weatherfordovi tehnički stručnjaci surađivali su s operativnom tvrtkom kako bi definirali opseg horizontalne bušotine i postavili ciljeve bušenja.Tim je identificirao zahtjeve i izradio plan isporuke kvalitete usluge koji ne samo da koordinira izvođenje projekta i logistiku, već i smanjuje ukupne troškove.Weatherfordovi inženjeri preporučili su Modus rješenje kao najbolji izbor za operativnu tvrtku.
Nakon dovršetka dizajna, terensko osoblje Weatherforda provelo je istraživanje lokacije u Ohiu, omogućivši lokalnom timu da pripremi mjesto rada i područje montaže te identificira i eliminira potencijalne opasnosti.U međuvremenu su stručnjaci iz Teksasa testirali opremu prije otpreme.Ova dva tima održavala su stalnu komunikaciju s operativnom tvrtkom kako bi koordinirala pravovremenu isporuku opreme.Nakon što je Modus MPD oprema stigla na mjesto bušenja, izvršena je učinkovita instalacija i puštanje u pogon, a tim Weatherforda brzo je prilagodio radni raspored MPD-a kako bi se prilagodio promjenama u projektu bušenja operativne tvrtke.
05. Uspješna prijava na licu mjesta
Međutim, ubrzo nakon što je bušotina iskrcana, pojavili su se znakovi začepljenja u bušotini.Nakon razgovora s operativnom tvrtkom, Weatherfordov MPD tim dao je najnoviji operativni plan za rješavanje problema.Preferirano rješenje bilo je povećanje protutlaka uz polagano povećanje gustoće isplake za 0,5 ppg (0,06 SG).To je omogućilo bušilici da nastavi s bušenjem bez čekanja na podešavanje isplake i bez značajnog povećanja gustoće isplake.Uz ovu prilagodbu, isti sklop za bušenje dna bušotine korišten je za bušenje do ciljane dubine vodoravne sekcije u jednoj vožnji.
Tijekom cijele operacije, rješenje Modus aktivno je pratilo dotok i gubitke u bušotini, omogućujući operativnoj tvrtki da koristi tekućine za bušenje niže gustoće i smanji upotrebu barita.Kao dopuna isplaci niske gustoće u bušotini, Modus MPD tehnologija aktivno je primijenila protutlak na ušću bušotine kako bi se lako nosila sa stalno promjenjivim uvjetima u bušotini.Tradicionalnim metodama obično su potrebni sati ili dan da se poveća ili smanji gustoća isplake.
Primjenom Modus tehnologije, operativna tvrtka bušila je na ciljnu dubinu devet dana prije projektnih dana (15 dana).Osim toga, smanjenjem gustoće isplake za 1,0 ppg (0,12 SG) i podešavanjem protutlaka kako bi se uravnotežili pritisci u bušotini i formaciji, operativna tvrtka smanjila je ukupne troškove.S ovim Weatherfordovim rješenjem, horizontalna dionica od 18.000 stopa (5486 metara) izbušena je u jednom obilasku, povećavajući mehaničku brzinu prodiranja (ROP) za 18% u usporedbi s četiri obližnje konvencionalne bušotine.
06. Izgledi o budućnosti MPD tehnologije
Gore navedeni slučajevi, gdje se vrijednost stvara kroz poboljšanje performansi, samo su jedan primjer šire primjene Weatherfordovog Modus rješenja.Do 2024. serija sustava bit će postavljena diljem svijeta kako bi se dodatno proširila upotreba tehnologije kontrole tlaka, omogućujući drugim operativnim tvrtkama da razumiju i postignu dugoročnu vrijednost s manje složenih situacija i višom kvalitetom izgradnje bunara.
Mnogo je godina energetska industrija primjenjivala samo tehnologiju kontrole tlaka tijekom operacija bušenja.Weatherford ima drugačiji pogled na kontrolu tlaka.To je rješenje za poboljšanje performansi primjenjivo na brojne, ako ne i sve, kategorije naftnih bušotina, uključujući horizontalne bušotine, usmjerene bušotine, razvojne bušotine, multilateralne bušotine i još mnogo toga.Redefiniranjem ciljeva koje kontrola tlaka u bušotini može postići, uključujući cementiranje, pokretanje zaštitne cijevi i druge operacije, svi imaju koristi od stabilne bušotine, izbjegavajući kolaps bušotine i oštećenja formacije uz povećanje učinkovitosti.
Na primjer, kontroliranje tlaka tijekom cementiranja omogućuje operativnim tvrtkama da se proaktivnije bave događajima u bušotini kao što su priljev i gubici, čime se poboljšava zonalna izolacija.Cementiranje pod kontrolom tlaka posebno je učinkovito u bušotinama s uskim prozorima bušenja, slabim formacijama ili minimalnim marginama.Primjena alata i tehnologije za kontrolu tlaka tijekom operacija dovršavanja omogućuje jednostavnu kontrolu tlaka tijekom ugradnje alata za dovršenje, poboljšavajući radnu učinkovitost i smanjujući rizike.
Bolja kontrola tlaka unutar sigurnih radnih prozora i primjenjiva na sve bušotine i operacije.Uz kontinuiranu pojavu Modus rješenja i sustava kontrole tlaka prilagođenih za različite primjene, kontrola tlaka u više naftnih bušotina sada je moguća.Weatherfordova rješenja mogu pružiti sveobuhvatnu kontrolu tlaka, smanjujući nezgode, poboljšavajući kvalitetu bušotine, povećavajući stabilnost bušotine i povećavajući proizvodnju.
Vrijeme objave: 20. ožujka 2024