Push-the-Bit RSS

ICruise от компании Halliburton, работающий по принципу push-the-bit (Изображение: Halliburton)

В 2016 году две сервисные компании, известные своими точными поворотными управляемыми системами (RSS), решили создать свои собственные инструменты push-the-bit. По их словам, их предложения направлены на повышение надежности инструмента, его использования, более гладких стволов скважин и повышение уровня согласованности производительности бурения от скважины к скважине.

Геопилотная система RSS компании Halliburton была «рабочей лошадкой», но компания стремилась разработать систему «толчок к доле», которая могла бы обрабатывать сложные скважины, быть надежной и обеспечивать стабильные результаты. По словам Пола Бонда, менеджера по продукции RSS компании Halliburton, из-за множества факторов, связанных с бурением, производительность бурения нескольких скважин на одном месторождении может не совпадать.

«Вы можете пробурить одну скважину на морском месторождении, и это рекорд, но следующая скважина может не получиться, - говорит он.

Halliburton решила использовать скачки в технологиях - упаковка электроники, сложные алгоритмы и высокоскоростной процессор - которые появились с тех пор, как были разработаны предыдущие системы.

«Мы воспользовались этой технологией, чтобы внедрить инструмент для повышения надежности и управляемости, а также для быстрого бурения с помощью инструмента», - говорит он.

Результатом стал iCruise, который был запущен в третьем квартале 2018 года. «I» в iCruise для разведки, объясняет Бонд. Внешний вид инструмента «выглядит простым и надежным», но внутренняя часть имеет возможность собирать большие объемы данных в режиме реального времени и передавать их оператору.

Три прокладки выходят из инструмента один раз за оборот, поэтому при 400 оборотах в минуту каждая прокладка будет выходить в одной и той же точке шесть раз в секунду, чтобы подтолкнуть долото в направлении, в котором бурильщик хочет направить ствол скважины. Сложная система управления учитывает 1000 измерений поверхности инструмента в секунду, чтобы определить, когда отправлять прокладку.

«Это тот тип интеллекта, который мы вкладываем в него», - говорит Бонд. «Мы храним много информации в инструментах и используем ее для повышения общей надежности».

Эти измерения напряжения, температуры и вибрации инструмента также производятся в секунду и сохраняются в памяти системы, что позволяет проводить интеллектуальную диагностику в реальном времени. Огромный объем данных, генерируемых при каждом запуске, может быть использован для «определения момента выхода из строя определенных компонентов инструмента до их сбоя на основе истории этих компонентов», - говорит Бонд. «Это выводит диагностику на новый уровень».

Процесс проектирования Halliburton включал использование цифрового моделирования близнецов. «Это дает нам хорошее представление о том, как это будет работать в цифровом пространстве, прежде чем мы даже бурим скважину».

Цифровой близнец может использоваться с планами скважин, чтобы сделать бурение более предсказуемым, повторяемым и последовательным, чем при использовании только ручного бурового станка, говорит он.

«Мы могли бы поместить модели в наземный компьютер и планировать скважины и критерии, позволяющие избегать других скважин, и разработать платформу автоматизации, где наземная система генерирует команды для инструмента, чтобы инструмент следовал плану скважины», - говорит Бонд.

Компания Halliburton провела это испытание на испытательном стенде, когда компьютер генерировал команды непосредственно для инструмента iCruise в ноябре 2018 года в Техасе.

«Мы спланировали его с помощью сборки и поворота на 11 градусов, и он точно следовал плану», - говорит он, добавляя уверенности в том, что эта технология может снизить требования к наличию на месте такого количества буровых установок.

Сама система может обрабатывать кегли на 18 градусов. iCruise доступен в 4 3/4 дюйма, 6 3/4 дюйма, 8 дюймов и 9 1/2 дюйма.

Инженеры Halliburton готовят интеллектуальную поворотную систему iCruise для запуска на испытательном стенде (изображение: Halliburton)

Согласно Halliburton, модульность iCruise BHA и его точные возможности рулевого управления позволили получить гладкие стволы скважин с меньшей извилистостью, что привело к более высоким скоростям срабатывания после бурения боковых стволов длиной более 2 миль.

На сегодняшний день Halliburton пробурила 250 000 футов с iCruise в нескольких бассейнах по всей Северной Америке, на Ближнем Востоке и в Аргентине. Планируется, что он будет развернут в Мексиканском заливе и на шельфе Норвегии в конце этого года.

«Это будет нашей рабочей лошадкой в будущем», - говорит Бонд.

Магнус
Когда Weatherford занялась созданием универсального предложения, сервисная компания быстро продвинулась в процессе разработки, пригласив инженеров, знакомых с компактными системами, проводя информационные сессии с клиентами, чтобы полностью понять их потребности и желания. в push-the-bit RSS, одновременно разрабатывая и производя инструмент.

Менее чем через год, в апреле 2017 года, компания Weatherford имела полнофункциональный инструмент на испытательном стенде в Оклахоме, а в апреле 2018 года компания Weatherford выпустила на рынок магнитную RSS-ленту Magnus с воротником 6 3/4 дюйма. По состоянию на февраль, компания пробурила более 200 000 футов с Магнусом в США, Мексике и на Ближнем Востоке.

Этьен Ру, президент компании Weatherford по бурению и оценке, говорит, что компания инвестировала в разработку системы push-the-bit по ряду причин, в том числе то, что Magnus открывает оффшорный рынок для сервисной компании, одновременно повышая эффективность использования инструментов благодаря Присущие конструкции различия между системами типа «точка-бит».

«Все поворотные управляемые системы являются сложными, - говорит он. «Системы« толкни бит »менее сложны».

«Магнус» Уэзерфорда «Пуш-бит» RSS

По его словам, одна из главных проблем в разработке систем «толчок к доле» заключается в том, что клиенты хотят снизить затраты на строительство скважин. По его словам, в течение многих лет цены на RSS-операции «нажми на бит» не снижались, в основном из-за дуополии в пространстве «нажми на бит». Кроме того, когда система выходила из строя, ее часто приходилось отправлять на ремонт, что приводило к неэффективности капиталовложений и дорогостоящим ограничениям доступности. Заказчики хотели, чтобы оптимизированная система сводила к минимуму вероятность заклинивания трубы, и им нужна была система, которая обеспечивала бы плавный ствол скважины, который можно было бы обслуживать и поворачивать как можно ближе к операциям.

По словам Ру, Magnus намерен снизить общие затраты на строительство скважин. По его словам, сам инструмент способен бурить дальше, дольше и глубже с меньшими требованиями к обслуживанию по сравнению с другими системами.

По словам компании, Magnus - это надежный инструмент, а его обтекаемый дизайн сводит к минимуму проблемы с застреванием труб.

Он добавил, что одной из ключевых особенностей дизайна Magnus является его три независимых колодки, которые Weatherford разработала в ответ на просьбы клиентов о методе RSS, который приведет к более гладкому стволу скважины. Подушки выходят с заданными интервалами для перемещения долота в требуемом направлении. По его словам, все три колодки могут быть отключены по требованию, что впервые позволяет полностью независимому управлению колодками вести более гладкие стволы скважин и обеспечивает более эффективные выходы из обсадной колонны.

«Magnus устраняет микродоглеги и извилистость, то, что ненавидят парни из заканчивающих, которые стоят больших денег в течение срока службы скважины и которые могут решить долгосрочные производственные проблемы», - говорит Ру.

По словам компании, система имеет наклонную опору в 10 с лишним градусов, когда это необходимо для построения кривой, в то время как высокоскоростная выборка проверяет положение поверхности инструмента. Weatherford выпустила на рынок 950 инструментов для 12-дюймовых отверстий, а версия Magnus с 11-дюймовым воротником будет доступна позже в этом году.

Weatherford управлял компанией Magnus в мексиканском секторе шельфа Мексиканского залива в ноябре 2018 года для клиента. В этом приложении Магнус заменил конкурирующий RSS-инструмент конкурента для скважины на глубине 161 фута.

«Нам удалось превзойти показатели конкурента по скорости проникновения и времени до общей глубины», - говорит Ру.

По данным Weatherford, KPI клиента требовали ROP со скоростью 9 м / ч или выше, и Magnus поставил более 16 м / ч. Кроме того, по словам компании, было крайне важно, чтобы скорость наращивания поддерживалась на уровне менее 3,75 DLS, который предоставил Magus, поддерживая на уровне 3,67 DLS.

Заглядывая вперед, Weatherford стремится более полно автоматизировать Magnus. Например, Weatherford - это программа тонкой настройки, которая позволяет автоматически измерять направление и азимут аналогично тому, как осуществляется контроль наклона, что позволяет выполнять корректировки в реальном времени, сохраняя заданную траекторию и азимут скважины.

«Мы делаем большую работу, чтобы сделать возможным запуск Magnus автономно», - говорит Ру.

Инженеры Weatherford внедряют RSS "Магнус" с нажимом на биты (Изображение: Weatherford)