В области разведки нефти и газа в Абу-Даби, ОАЭ, скважина с увеличенным-отходом от вертикали под номером №. 29 побила мировой рекорд по бурению скважин с увеличенным-отходом от вертикали, продемонстрировав впечатляющие результаты бурения за один-ход - 4389,12 метра (14 400 футов). Эта скважина была не только завершена на 10 дней раньше запланированного срока, но и установила рекорд самой длинной секции скважины диаметром 311,15 мм (12¼ дюйма) в истории Национальной нефтяной компании Объединенных Арабских Эмиратов (ADNOC) с абсолютным преимуществом в 508,4 метра (1668 футов) над секцией скважины, занявшей второе-место. За этим достижением стоит точная суперпозиция и революционное применение шести ключевых технологий, которые вместе решают многие проблемы, с которыми сталкивается отрасль при бурении скважин с увеличенным-отходом отлета, такие как сложные пласты, низкая скорость бурения, высокая сложность предотвращения-столкновений и хрупкость инструмента.
При традиционном бурении скважин с увеличенным-отходом отлета твердые породы всегда были ключевым фактором, ограничивающим скорость бурения и срок службы инструмента. Скважина 29# совершила революционный прорыв в пластах твердых пород, отказавшись от традиционного бурового долота PDC с 7 лопастями и применив буровое долото PDC с 6 лопастями в сочетании с новым ребристым алмазным резцом.
Эта новая конструкция бурового долота сочетает в себе режущие и режущие способности долота PDC с дробящими возможностями шарошечного долота, позволяя буровому долоту не только эффективно срезать горные породы в твердых породах, но и дополнительно дробить горные породы посредством дробления, тем самым значительно улучшая скорость механического бурения. В то же время, благодаря оснащению фрезой большого-размера φ16 мм, средним параболическим профилем и конструкцией сопла 9-, эффективность бурения бурового долота в твердых породах достигла качественного скачка. Фреза большого размера повышает износостойкость и ударопрочность сверла, а средний параболический профиль оптимизирует распределение силы фрезы, снижая вибрацию и износ в процессе резания. Конструкция с 9 соплами обеспечивает равномерную и эффективную промывку бурового раствора буровым раствором, дополнительно улучшая охлаждающий эффект и эффективность бурения сверла.
Инновационная компоновка низа бурильной колонны (КНБК) является еще одним ключом к эффективному бурению скважины 29#. В скважине используется поворотная система рулевого управления нажимного-типа с уплотнениями металл-к-металлу. Эта система обладает превосходной устойчивостью к ударам и вибрации и может поддерживать стабильное направление бурения в сложных пластах.
В то же время был оптимизирован узел бурильной колонны: для замены традиционных бурильных труб диаметром 127 мм (5- дюймов), склонных к вибрации, были использованы бурильные трубы диаметром 149,2 мм (5⅞ дюйма) (в том числе марки 390 G- класса + 210 S-). Эта бурильная труба-большого размера не только повышает жесткость и устойчивость бурильной колонны, но также снижает вибрацию и износ во время бурения. Кроме того, с помощью MWD (измерение во время бурения) и расширителя диаметром 307,98 мм (12⅛ дюйма) (25,91 метра от бурового долота) достигается точный контроль пропластков высокого давления. Использование расширителя эффективно снижает образование усадок и ступенек ствола скважины, повышает качество ствола скважины и дает надежную гарантию на последующие буровые операции.
В процессе бурения анализ данных соседних скважин имеет решающее значение для определения разумных параметров бурения. Инженеры ADNOC и Schlumberger адаптировали дорожную карту параметров бурения для скважины 29# путем глубокого анализа данных соседних скважин. Этот метод анализа с помощью искусственного интеллекта всесторонне учитывает множество факторов, таких как стабильность бурового долота, механическая скорость бурения и подавление вибрации, а также минимизирует ударную вибрацию за счет оптимизации параметров бурения.
В частности, алгоритм искусственного интеллекта определяет оптимальное сочетание параметров бурения в различных условиях пласта, изучая данные бурения соседних скважин. Затем, в соответствии с фактическими условиями пласта скважины 29#, параметры бурения корректируются так, чтобы буровое долото могло достичь максимальной скорости бурения при сохранении стабильности. Эта точно настроенная дорожная карта параметров бурения не только повышает эффективность бурения, но также снижает износ бурового долота и выход из строя инструмента, обеспечивая эффективность и безопасность процесса бурения.
Проблема образования уступов в длинных участках сланцевых скважин всегда была одной из проблем, с которыми сталкивается бурение скважин с большим отходом от вертикали. В скважине 29# удалось добиться «невидимой» обрезки стенок ствола скважины за счет использования двунаправленного расширителя диаметром 307,98 мм (12⅛ дюйма) и вставных режущих элементов из карбида вольфрама. Этот двунаправленный расширитель может выполнять операции по расширению и ремонту скважины одновременно во время бурения. Благодаря точной резке вставных режущих элементов из карбида вольфрама эффективно уменьшаются усадка ствола скважины и образование ступенек. В то же время, благодаря чрезвычайно высокой износостойкости и ударопрочности вставок из карбида вольфрама, они могут поддерживать стабильную производительность резания в сложных пластах, что еще больше улучшает эффект ремонта скважин. Эта технология «невидимого ремонта скважины» не только снижает частоту обратного расширения, но и улучшает качество ствола скважины, обеспечивая более ровный канал для последующих операций бурения.
При бурении в районах с плотной сетью скважин предотвращение риска столкновений всегда было проблемой, на которой необходимо сосредоточить внимание. Существует чрезвычайно высокий риск столкновения между скважинами 29# и 26#, поскольку коэффициент разделения по азимуту составляет всего 0,88. Чтобы обеспечить безопасность бурения, ADNOC внедрила метод объединения геомагнитных справочных служб с анализом нескольких-станций. С помощью геомагнитной справочной службы информацию о местоположении бурового долота можно получить в режиме реального времени, а в сочетании с технологией анализа нескольких-станций траекторию движения бурового долота можно точно спрогнозировать и скорректировать. Этот метод увеличивает коэффициент разделения по азимуту до 1,77 (порог безопасности), тем самым отменяя измерения гироскопом, первоначально запланированные на высоте 5181,6 метра (17 000 футов). Это не только экономит много времени и средств, но также повышает точность и эффективность предотвращения столкновений. Благодаря революционному применению геомагнитных справочных служб скважина 29 успешно избежала риска столкновения со скважиной 26, обеспечив безопасность процесса бурения.
В процессе бурения эффективность бурового раствора имеет решающее значение для защиты скважинных инструментов и обеспечения безопасности бурения. В скважине 29 используется буровой раствор на основе минерального масла высокой степени очистки-с добавлением извести и реагентов, контролирующих щелочность, для образования "двойной-стойкой формулы" с кислотостойкостью и свойствами, препятствующими-прилипанию-скольжению. Плотность этого бурового раствора постепенно увеличивается с 1,32 г/см3 до 1,44 г/см3, что может эффективно подавлять коррозию CO₂/H₂S и уменьшать возникновение прерывистого -скольжения. Буровой раствор на основе минерального масла высокой степени очистки-обладает хорошей смазывающей способностью и стабильностью и может поддерживать стабильную работу в сложных пластах. В то же время добавление извести и агентов, контролирующих щелочность, дополнительно регулирует значение pH и щелочность бурового раствора, повышая его коррозионную стойкость и способность противодействовать -прилипанию-скольжению. Этот «двойной-анти-состав» не только защищает скважинные инструменты от коррозии и износа, но также повышает стабильность и безопасность процесса бурения.
От алмазных композитных режущих долот до геомагнитных справочных служб — каждый технологический прорыв в скважине 29# переопределяет пределы возможностей скважин с большим отходом от вертикали. ADNOC доказала посредством бурения этой скважины глубиной 4389-метров "одним-спуском" этой скважины, что в нефтегазовой отрасли рекорды не случайны, а являются неизбежным результатом точной технической суперпозиции. Этот подвиг не только завоевал честь и репутацию ADNOC, но также предоставил ценную информацию и вдохновение для технологического прогресса мировой нефтегазовой отрасли. Это говорит нам о том, что перед лицом сложных пластов и проблем бурения только посредством постоянных инноваций и технологических прорывов мы можем добиться повышения эффективности бурения и снижения затрат. В то же время это также требует от нас укрепления международного сотрудничества и обменов, совместного содействия технологическому прогрессу и развитию нефтегазовой отрасли.
Бурение скважины №. 29 в Абу-Даби длиной 4389-метров "одним-ходом" представляет собой микрокосм технологической революции в нефтегазовой отрасли. Он демонстрирует точную суперпозицию и революционное применение шести ключевых технологий и обеспечивает мощное решение проблем, возникающих при бурении скважин с большим отходом от вертикали. В будущем, благодаря постоянному развитию и инновациям технологий, у нас есть основания полагать, что нефтегазовая отрасль откроет более широкие перспективы развития и более блестящие достижения.
