Software de diseño de brocas direccionales para pozos Varel Navigator y brocas especiales
1. Descripción general del contenido
Varel International Corporation de Estados Unidos fue fundada en 1947. Es el proveedor independiente más grande del mundo y la quinta empresa más grande en el mercado mundial de brocas. Actualmente tiene un capital de 16 mil millones y ofrece una línea completa de brocas de cono de rodillo y brocas de cortador fijo para los mercados de petróleo, gas, minería e industria. La empresa siempre ha estado a la vanguardia de la investigación y el desarrollo de tecnología en el mundo. En los últimos años, ha desarrollado muchas brocas especiales adecuadas para entornos de perforación especiales.
Varel International utiliza su software avanzado de diseño de brocas para diseñar brocas coincidentes para el sistema de perforación direccional. Esta broca ha logrado buenos resultados en términos de controlabilidad y direccionalidad de la perforación. Varel International utiliza principalmente tres softwares en el proceso de diseño de brocas:
(1) Software de análisis de datos de registro GeoScience
Una herramienta interior para identificar la litología y probar la resistencia de la roca. El software de aplicación puede realizar Análisis de datos de registro previo y posterior a la perforación.
(2) Software de perforación SPOT
Un simulador de perforación virtual que puede probar si diferentes diseños de estructuras de corte y disposiciones de dientes de corte son adecuados.
(3) Software de dinámica de fluidos computacional CFD
Un software de aplicación para optimizar las características del fluido de las brocas, que puede determinar la dirección óptima de disposición de la boquilla, optimizando así las características hidráulicas de la broca y hacer la broca de diseño para una eficiencia óptima.
Las brocas de la serie Navigator (Figura 1) lanzadas por Varel International son productos de brocas especialmente diseñados para perforar pozos direccionales, y se pueden diseñar perfiles direccionales especiales para propósitos específicos según las necesidades del usuario. La empresa diseña brocas PDC para perforación direccional. La broca es el factor más importante que afecta el éxito de la perforación direccional, y el diseño de cada broca debe ser coherente con el sistema de dirección rotativa de soporte (RSS), el objetivo direccional del pozo. y el objetivo de perforación. Los estratos coinciden. La capacidad de una broca para alcanzar un objetivo de pozo depende de su direccionabilidad y comportamiento direccional.
Figura 1 Brocas de la serie Navigator
Al diseñar brocas, los ingenieros de Varel International considerarán completamente el tipo de RSS utilizado y las funciones y características de perforación de cada tipo durante el proceso de diseño. Utilice herramientas como GeoScience, SPOT y CFD. La información de GeoScience es el modelo de propiedades mecánicas de las rocas de la empresa, y la información de GeoScience se introduce en SPOT. SPOT es un software de diseño capaz de modelar con precisión la dinámica de las brocas. Basado en pruebas de brocas de un solo diente y a escala real en el laboratorio y en el campo, SPOT puede optimizar las estructuras de corte para diferentes aplicaciones de perforación. El software CFD (Dinámica de fluidos computacional) puede verificar si la posición de orientación de la boquilla de la broca es razonable, asegurando así la optimización de la estructura de la boquilla de la broca y el efecto de limpieza del fondo del pozo.
2. Ámbito de aplicación y ejemplos de aplicación
Al hacer coincidir la broca con el sistema de perforación específico, Varel International ha establecido una serie de récords de perforación para los usuarios. La empresa siempre ha creído que para lograr el éxito es necesario diseñar las brocas de acuerdo con el sistema de perforación. Durante el proceso de diseño, los ingenieros y técnicos primero deben determinar los estándares de rendimiento relevantes de la broca que afectan todas las características del diseño. Después de realizar la investigación utilizando el software GeoScience, diseñan la estructura de corte de la broca y luego utilizan el software SPOT para simular el proceso de perforación. para garantizar que la broca diseñada cumpla con los requisitos de los objetivos de perforación en términos de ROP, durabilidad, estabilidad y direccionabilidad.
La empresa ha diseñado una broca VRT619 GX de ?215,9 mm para usar con el sistema de dirección rotativa Vortex de Schlumberger. En una aplicación de perforación en Arabia Saudita, la broca se introdujo en un pozo con una profundidad de 1.684 m y un ángulo de inclinación de 20°. Duró 56,5 horas y se perforó 1.104 m. Finalmente, la sección del pozo planificada se perforó con una inclinación. ángulo de 86°. Se comparó la ROP con pozos adyacentes, el rendimiento aumentó en un 44%.
3. Fuentes de datos
Huang Leilei, Xue Qilong 2010. Nuevos avances en tecnología de brocas extranjeras, Petroleum Machinery, (4)