¡Qué tubo de perforación utilizar para perforar tres mil metros!
Desde la década de 1990, la tecnología de perforación de orificios pequeños ha logrado grandes avances como tecnología de perforación económica. El desarrollo de esta tecnología de perforación ha impulsado el progreso tecnológico de los equipos de perforación de pequeños pozos y las herramientas de soporte, y el progreso tecnológico de los equipos y herramientas de soporte ha impulsado un mayor desarrollo de la tecnología. En la actualidad, los últimos avances en equipos de perforación de pequeños orificios y herramientas de soporte se reflejan principalmente en los siguientes aspectos.
Plataforma de perforación de pozos pequeños
Los métodos de perforación de pozos pequeños incluyen perforación rotatoria, perforación con motor de fondo de pozo, perforación continua con núcleo, etc. Los tipos de plataformas de perforación de pozos pequeños de soporte incluyen pequeñas plataformas de perforación de petróleo convencionales, Equipos de perforación de núcleo continuo de tipo minero, equipos de perforación de reacondicionamiento, equipos de perforación de reacondicionamiento de tubería flexible, equipos de perforación especiales para orificios pequeños, etc. Países como Suecia, Estados Unidos, Alemania, Canadá, Bélgica, Italia, Australia y Rumania han desarrollado y aplicado nuevas plataformas de perforación petrolera de pequeños orificios. Sin embargo, en general, el número de plataformas de perforación especializadas de pequeños orificios no es grande. y las plataformas de perforación mejoradas para pozos pequeños 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 fabricada en los Estados Unidos; la plataforma de perforación hidráulica de pequeños orificios de Swedish Petroleum; Exploration Company, equipada con un pequeño dispositivo de prevención de reventones, puede perforar pozos pequeños con diámetros de 50,8 a 76,2 mm y profundidades de 217 a 2666; la plataforma de perforación de pozos pequeños foraslim de Francia es la plataforma de perforación dedicada a pozos pequeños más avanzada del mundo, que cubre. una superficie total de aproximadamente 1,5 millones de metros cuadrados. La plataforma de perforación de pozos pequeños francesa Foraslim es actualmente la plataforma de perforación de pozos pequeños más avanzada del mundo. Cubre un área tan pequeña como un pozo convencional y se puede utilizar para perforar pozos pequeños de 121,66 mm y 96 mm y para perforación continua. tiene un alto grado de automatización y la profundidad de perforación puede alcanzar los 3500 m, lo que puede ahorrar entre un 25% y un 47% en costos en comparación con las plataformas de perforación convencionales. Las series G-100HD, G-150, G-200 y G-250 de equipos de perforación de pozos pequeños lanzadas por Solmec de Italia son actualmente la única serie de equipos de perforación de pozos pequeños en el mundo, la SH11; Equipo desarrollado independientemente por AMOCO y NABOR Equipado con sistema CNC. La plataforma de perforación petrolera de pozos pequeños SH11 desarrollada independientemente por AMOCO y NABOR está equipada con un sistema CNC y un sistema de control de pozos experto, un accionamiento totalmente hidráulico, un sistema de purificación de fluidos de perforación con un limpiador y una centrífuga, un proyecto de planificación colectiva europeo. La plataforma de perforación petrolera de pozos pequeños desarrollada utiliza sistemas de accionamiento superior SH111 y SH66 y tuberías de perforación de alta resistencia, y está equipada con dispositivos de extracción de muestras, dispositivos de registro y registro, sistemas de alarma y monitoreo de pozos. * La plataforma de perforación de pozos pequeños desarrollada adopta sistemas de accionamiento superior SH111 y SH66 y tuberías de perforación de alta resistencia, y está equipada con dispositivos de extracción de muestras, dispositivos de registro y registro, sistemas de alarma y monitoreo de pozos, desarrollado exclusivamente por British Drilling Equipment Co; ., Ltd. La plataforma de perforación de pozos pequeños utiliza tubos de perforación de alta resistencia SH111 y SH66 y está equipada con dispositivos de extracción de muestras, dispositivos de registro y registro, y sistemas de alarma y monitoreo de retroceso. La plataforma de perforación de pozos pequeños desarrollada por la British Drilling Equipment Company es de accionamiento hidráulico y tiene una capacidad de profundidad de perforación de hasta 3.000 metros. Está equipada con un nuevo sistema de descarga de tubería de perforación e instrumentos de prueba avanzados, y puede perforar y extraer muestras.
Conjunto de herramienta de perforación de fondo de pozo pequeño
1. Broca de pozo pequeño
(1) Las brocas de cono actualmente utilizan insertos de carburo (TCI) En el extranjero se han mejorado las brocas de cono de rodillo, por ejemplo, la broca de cono de rodillo de 98,4 m desarrollada por American Baker Company y adaptada a una velocidad de rotación de 200 r/m utiliza una carcasa de cono más gruesa y un eje de menor diámetro, y la broca. La longitud de la broca se reduce de los 146 mm convencionales a 12,5 mm. La longitud de la broca se reduce de los tradicionales 146 mm a 121 mm, lo que mejora las capacidades de perforación lateral y aumenta la vida útil en un 30-40 %. A juzgar por el desarrollo actual, la broca de un solo cono se convertirá en una herramienta de perforación de bajo costo y alta eficiencia adecuada para perforar pequeños agujeros en diversas formaciones.
En Canadá, cuando se utiliza una broca de un solo cono para perforar arenisca dura abrasiva, el metraje de una broca de un solo cono equivale al metraje de dos brocas de tres conos.
(2) Las brocas de diamante, representadas por DBS Company y Christensen Company, se especializan en el desarrollo de brocas PDC de tamaño pequeño resistentes a la desviación, brocas de diamante policristalino térmicamente estables (tsp) y brocas de diamante natural. bits. Estas brocas están adaptadas a altas velocidades de rotación y pueden usarse para extracción de muestras y perforación continua. Nuevas brocas de diamante policristalino PDC Las brocas de diamante TSD son muy efectivas para perforar y escariar en formaciones profundas y de dureza media, superando a las brocas PDC y TSD comunes en términos de reducción de torque y enfriamiento de la broca. Amoco también desarrolló brocas giratorias anticorrientes parásitas para evitar daños prematuros a pequeños diamantes policristalinos, logrando un gran avance en las capacidades de penetración. Las pequeñas brocas de diamante policristalino serán una dirección de desarrollo de la tecnología de pozos pequeños.
(3) Broca híbrida pdc/tsp American Maurer Engineering Company ha desarrollado una broca híbrida pdc/tsp de alta eficiencia para el Departamento de Energía de EE. UU., que coloca dientes cortantes PDC en la primera fila para perforar. en formaciones débiles a alta velocidad Los dientes de corte TSP se colocan en la fila posterior de los dientes de corte de PDC para perforar la capa intermedia dura que es fácil de dañar los dientes de corte de PDC. La plataforma de perforación es impulsada por un motor específico de alta potencia que puede romper rocas de manera efectiva.
(4) Brocas de extracción de muestras continuas para pozos pequeños En las operaciones de extracción de muestras continuas, el 59% de los pozos de 1000-3000 M utilizan brocas de extracción de muestras de carburo todavía se están estudiando para la extracción de muestras en el medio de pozos pequeños. En la actualidad, países extranjeros han desarrollado una broca de doble cuerpo que puede mejorar la calidad de la extracción de muestras. Al utilizar un dispositivo de cuerda de pescar para reemplazar el tapón de la broca, se cambia la función de la broca, de modo que la broca pueda ser. perforado o perforado.
En la actualidad, nuestro país ha desarrollado brocas cónicas de rodillo de 152,4 mm, brocas PDC, brocas BDC de doble centro, brocas ciegas móviles, brocas de un solo cono, etc. Sin embargo, la vida útil de Las brocas de cono de rodillo son diferentes de productos extranjeros similares. Todavía hay una cierta brecha.
2. Motor de fluido de perforación
Actualmente, los motores de fluido de perforación utilizados para pozos pequeños tienen velocidades altas, medias y bajas y varios diámetros, y su resistencia a altas temperaturas ha superado los 200 grados Celsius. El motor de fluido de perforación para orificios pequeños de alta potencia de 85,73 mm desarrollado por American Maurer Engineering Company para el Departamento de Energía de EE. UU., combinado con brocas de perforación de alta eficiencia PDC/TSP, puede aumentar la velocidad de perforación 2 veces y reducir los costos de perforación en un 50 %. -60%.
La American Anadrill Company y el Instituto Británico de Investigación y Desarrollo Shell desarrollaron conjuntamente un conjunto de motores de dirección de fondo de pozo instrumentados para mejorar la geodirección. La combinación del motor fijo y el sistema de carcasa ajustable en forma de arco permite que la herramienta de perforación tenga una variedad de funciones de deflexión, con una tasa de deflexión de hasta más de 15 grados. China también ha desarrollado con éxito motores de fluido de perforación para orificios pequeños de 30,5. Metros en varios tamaños.
3. Tubo de perforación
Para adaptarse a la perforación de agujeros pequeños y minimizar el tamaño del tubo de perforación durante todo el proceso de perforación, se han desarrollado en el extranjero tubos de perforación especiales de alta resistencia. . La nueva tubería de perforación estándar tiene un diámetro exterior de 88,9 mm, una junta de 101,6-127 mm, una tubería de perforación de alto torque para perforaciones pequeñas, un diámetro exterior de 65 mm y una tubería de perforación especialmente diseñada para perforaciones de 85,73 mm de pulgada.
4. Herramientas de fondo de pozo para reducir la vibración de la columna de roca y el daño por fatiga
Para reducir la vibración de la columna de roca y el daño por fatiga, las siguientes herramientas se utilizan principalmente en el país y en el extranjero: anti- brocas PDC de desviación, brocas reductoras de torsión Plataforma giratoria flexible vibratoria o top drive, motor de fluido de perforación y presurizador hidráulico, nueva junta de tubería de perforación antifatiga, etc. La Figura 1 muestra un presurizador hidráulico de fondo de pozo utilizado con esta herramienta, que puede extender la vida útil de la broca, perforar de 3 a 5 veces más rápido que las mesas giratorias en muchas formaciones y reducir los costos de perforación entre un 50 y un 70 %. Ahora hay presurizadores hidráulicos en tándem, actualmente disponibles en hasta tres etapas, que funcionan según el mismo principio que los presurizadores hidráulicos de una sola etapa, excepto que se aplica más presión de perforación al presurizador.
5. Impactador de chorro
Durante el proceso de perforación de pozos pequeños, el impactador de chorro se utiliza junto con la junta rotativa tipo H de impacto para perforación, que no solo puede aumentar la velocidad de perforación. También puede prevenir la desviación del pozo, logrando así el propósito de mejorar la calidad de la perforación y reducir los costos de perforación.
6. Impactadores y pesca en pozos pequeños
En la actualidad, se han desarrollado en el país y en el extranjero una variedad de cilindros de pesca e impactadores adecuados para pozos pequeños según las necesidades, como por ejemplo para pescar. Cilindro de pesca de 83,2 mm y 104 mm para herramientas de perforación de 89,6 mm, diversas especificaciones de juntas de circulación de fondo de pozo para pozos pequeños de alta presión: juntas de inversión hidráulica, juntas de disco hidráulico y de fractura, juntas de seguridad, etc.
Los vibradores de pozo pequeños resistentes a alta presión se dividen en dos tipos: de simple efecto y de doble efecto. Las fábricas nacionales de maquinaria petrolera de Mudanjiang, Gaofeng y otras producen herramientas de pesca y vibración para pozos pequeños, pero los materiales no cumplen con los estándares.
7. Sistema de alarma para herramientas de perforación de pozos pequeños
Los 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 de manera oportuna. Evite accidentes graves bajo tierra. El sistema transmite los daños de la tubería flexible a la sala de control de superficie a través de un sensor dentro del pozo, proporcionando a los operadores información visible y audible de las herramientas en el fondo del pozo a través de un panel de control de instrumentos.
Dispositivo de centrado continuo para pozos pequeños
La tecnología de centrado continuo para pozos pequeños se deriva de la tecnología de centrado continuo de la minería y es esencialmente centrado con cuerda. Por lo general, un pequeño dispositivo de extracción de muestras continua para un pozo consta de una perforadora de extracción de muestras, una varilla de extracción de muestras, una broca de extracción de muestras, un barril de extracción de muestras y otras herramientas necesarias. El sistema de perforación continua con núcleos de Amoco que utiliza tubos de perforación de paredes delgadas y barriles sacanúcleos recuperables con cable para extraer núcleos ahora puede extraer núcleos de pozos de 104,8 mm o menos y aumentar las tasas de recolección de núcleos mediante el uso de tecnología antivibración de columna central. El sistema utiliza una tubería de perforación plana externa giratoria y accionada por la parte superior con longitudes de extracción de muestras continuas de hasta 12,19 metros y una tasa de extracción de muestras promedio del 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 nacionales de extracción de muestras de pozos pequeños convencionales se concentra principalmente en los campos petrolíferos de Sichuan, como Chuan 6-3. El Ministerio del Carbón ha completado el desarrollo de una herramienta para extraer muestras de cables. El Ministerio del Carbón ha completado el desarrollo de herramientas para extraer muestras de cables.
Equipos de control de pozos pequeños
Para garantizar la seguridad de la perforación de pozos pequeños, los países extranjeros han mejorado y perfeccionado dispositivos de prevención de explosiones y desgasificadores para el control de pozos pequeños, y han desarrollado dispositivos de entrada avanzados. y equipo de perforación de pozos de salida. Sistema de detección de flujo de líquido y desbordamiento de formación basado en el principio de reflexión acústica. El equipo de control de pozos externos incluye: dispositivos de prevención de explosiones de ariete completamente cerrados y semicerrados y herramientas de prevención de explosiones de la sarta de perforación, desgasificadores y colectores de tubería necesarios para pozos de presión equilibrada dinámicamente y pozos de almacenamiento de fluidos de perforación pesados con buen rendimiento.
La empresa ha desarrollado un sistema experto de control de pozos pequeños que puede utilizar computadoras para un monitoreo continuo en el sitio: SMEDVING desarrolló el sistema Gaskick; INTEQ desarrolló un simulador dinámico y un software de detección temprana de desbordes en el pozo; El sistema de detección es capaz de medir una intrusión de 0,16 metros cúbicos.
El campo petrolífero de Shengli probó un detector de intrusión de gas durante una perforación en 1999. El detector utilizó una computadora portátil para el procesamiento y análisis de datos, y utilizó la onda de presión generada por la bomba de perforación como fuente de sonido del detector. En la actualidad, el detector de intrusión de gas se ha promovido y aplicado en "perforaciones de pozos pequeños" y ha logrado buenos resultados. La investigación exitosa de este instrumento es de gran importancia para mejorar la tecnología de control de pozos de perforación de pozos pequeños y de formaciones complejas en mi país. .
Herramienta de cementación de pozos pequeños
Se ha desarrollado con éxito en el extranjero un nuevo equipo que se puede utilizar para operaciones de cementación de pozos pequeños con tubería flexible de 50,8 mm. Consiste en una forma de J. ranura y una tubería flexible de 65 mm en el extremo. Un dispositivo especial que consiste en un anillo de sellado que conecta o desconecta automáticamente el casquillo sellado del pozo en el extremo de la sarta de revestimiento de 88,9 mm. La herramienta es recuperable, fácilmente ajustable y puede reutilizarse si se requiere. Se produce un accidente durante el proceso de cementación. Cortada para retirar la tubería flexible del pozo, esta herramienta proporciona un método de cementación económico.
Sugerencias para el desarrollo (1) En la tecnología de pozos pequeños, la clave son los equipos completos y las herramientas de soporte. En la actualidad, se deben fortalecer las sartas de perforación especiales para la perforación continua de cables de pozos pequeños, los dispositivos de control y monitoreo de retroceso cuando se utilizan fluidos de perforación a base de petróleo y las tuberías de perforación. >(2) En comparación con países extranjeros, los equipos y herramientas nacionales para pozos pequeños aún no son perfectos, lo que restringe el desarrollo de la tecnología de pozos pequeños. Actualmente, se han desarrollado e investigado muchas herramientas para pozos pequeños. especificación y modelo únicos
(3) La tecnología de pozos pequeños se convertirá en la principal tecnología de la industria petrolera debido a su bajo costo. Se recomienda que los campos petroleros nacionales adopten las características de bajo costo de la tecnología de pozos pequeños. , formular planes de desarrollo de equipos y herramientas, y acelerar el desarrollo y la aplicación de equipos de pozos pequeños y herramientas de soporte
(4) A juzgar por la aplicación actual de la tecnología de pozos pequeños en China, todavía hay etapas avanzadas herramientas de operación y pozos pequeños Si las herramientas de perforación y producción de pozos no coinciden, se recomienda fortalecer el desarrollo de herramientas de soporte integradas para la perforación y producción de pozos pequeños.
(5) Desde la perspectiva de reducir los costos de operación de perforación y aumentar la velocidad de perforación, se recomienda acelerar la mejora y el desarrollo de equipos de perforación de pozos pequeños y acelerar la investigación de equipos de perforación de agujeros pequeños de alta velocidad. brocas.