Nesterov, S. V. Aplikace LWD s ekonomickým efektem / S. V. Nesterov, D. P. Kozhaev. — Text: bezprostřední // Mladý vědec. – 2018. – č. 23 (209). — S. 221-224. — URL: https://moluch.ru/archive/209/51265/ (datum přístupu: 20.11.2023. listopadu XNUMX).

Výzkum vrtů během vrtání LWD (těžba dřeva při vrtání) do značné míry umožňuje optimalizovat čas pro analýzu geologických informací díky výraznému snížení zóny pronikání filtrátu vrtné kapaliny do struktury ložiska ropy nebo plynu, což umožňuje snížit době jeho vývoje a, což je důležité zejména při vývoji formací s malou tloušťkou, provádění procesu geosměrování trajektorie vrtu v souladu s morfologií formace.

Geofyzikální průzkumy v otevřené jámě, které v cyklu vrtání vrtu zaberou až 48 hodin, lze optimalizovat díky správné organizaci geofyzikálních prací v celém cyklu vrtání vrtu: v závislosti na typu těžby (na kabelu nebo na potrubí) , můžete kombinovat operace na šablonování vrtu, abyste se vyhnuli zbytečným SPO (operace zvedání a zvedání). Maximálního účinku se však dosáhne, když jsou standardní systémy GIS nahrazeny špičkovými nástroji pro protokolování při vrtání (LWD).

Přístroje LWD jsou součástí sestavy spodního otvoru a umožňují zaznamenat celou sadu protokolování, stejně jako snímky (skenování vrtu) současně s prohlubováním vrtu, přičemž všechna geofyzikální data posílají na povrch online. Výhoda této metody oproti standardním GIS komplexům je zřejmá: snížení časových nákladů, eliminace rizik havárií a nevyužívání GIS přístrojů, „zrakové“ řízení trajektorie vrtu na základě online geologických dat. Existuje však jedna významná nevýhoda – cena. Například v RN-Uvatneftegaz den práce s LWD zařízeními zvyšuje kapitálové náklady o 682500 3 rublů. Zatímco denní sazba za standardní geofyzikální výtah se slavným komplexem Mega-10 je 66000krát nižší – XNUMX XNUMX rublů. V této práci se budeme zabývat metodami, kterými lze LWD využít při vrtání libovolného těžebního vrtu a přitom nejen nezvýšit kapitálové náklady, ale naopak je snížit.

Mezi tyto metody patří:

  1. Vrtání směrových vrtů o malé hloubce (do 3000 m) přímo zpod botky vodiče s LWD zařízeními a opuštění rotačních šablon před spuštěním výrobní struny.
  2. Záznam těžby pomocí přístrojů LWD současně s rotačním šablonováním před spouštěním těžebního pláště ve směrových vrtech velké hloubky (přes 3000 m podél vrtu).
  3. Vrtání přes produktivní formace pomocí nástrojů LWD při umisťování pilotních otvorů do horizontálních vrtů.
  4. Elektroinstalace horizontálních sekcí s LWD zařízeními. Tato metoda se v projektu Uvat používá od roku 2010 a donedávna byla jedinou praxí využití LWD ve Společnosti. Technologie LWD je nejlepším nástrojem pro přesné horizontální vedení vrtu v tenkých nádržích. Protože metoda pro RN-Uvatneftegaz není nová, nebude v této práci uvažována.

Ve standardní praxi Uvatneftegaz jsou směrové vrty s hloubkou až 3000 m a úhlem sklonu menším než 40° vrtány pomocí telesystému s gama senzorem. Vrt je zastaven podle odečtů gama, poté je BHA zvednut, nahrazen rotačním a vrt je připraven pro geofyzikální průzkumy a spouštění těžební pažnice. Soubor průzkumů otevřených děr se provádí pomocí přístrojů Mega-3 spuštěných na geofyzikálním kabelu. Průměrná doba této operace je 10 hodin za předpokladu, že svazek nástrojů dosáhne dna studny bez komplikací, pokud nedosáhne dna, může se doba operace prodloužit dvakrát i vícekrát.

READ
Co je to údolní prkno?

Technologie těžby kulatiny při vrtání taková rizika nemá. Použití LWD na relativně jednoduchých vrtech však není ve výchozím nastavení nákladově efektivní. I s přihlédnutím k tomu, že v hloubce studny menší než 3000 m budou LWD přístroje fungovat a platit jen dva dny. Pro snížení geofyzikálních nákladů by proto měly být optimalizovány další operace v cyklu vrtání. Potřeba rotační šablony otevřeného otvoru na čerpací stanici s nízkou hloubkou není způsobena ani tak provozem produkčního pouzdra (EC), ale logováním drátového vedení s riziky chybějících nástrojů. Když tedy nahradíme drátový GIS přístroji LWD, sníží se požadavky na kvalitu přípravy hřídele. Nástroje LWD navíc zvyšují tuhost vrtací sestavy díky středícím prvkům na jejich těle. A aby se snížilo riziko komplikací při spouštění výrobní struny, navrhuje se, aby místo rotační montáže bylo šablonování vrtu okamžitě provedeno pomocí vrtací sestavy se zvýšenou tuhostí. V tomto případě bude nutné šablonovat ne celý otevřený otvor, ale pouze interval úhlu sklonu v profilu tvaru S směrové studny. Tato sekce má maximální koeficienty tření (odporu) při snižování EC.

V konečném důsledku lze díky vrtání s LWD a nahrazení rotační šablony krátkým technologickým SPO zkrátit celkovou dobu výstavby nízkohloubkové čerpací stanice o 24 hodin – z 9,5 na 8,5 dne. Tato optimalizace byla aplikována na 2016 vrtů Uvatneftegaz v průběhu roku 20. Práce na všech vrtech probíhaly normálně a vrt byl bez komplikací spuštěn do projektované hloubky.

Výpočet ekonomické efektivnosti je uveden na obrázku č.1.

Rýže. 1. Nákladově efektivní využití LWD na čerpacích stanicích s nízkou hloubkou

Při výstavbě čerpací stanice s hloubkou vrtu větší než 3000 ma úhlem sklonu větším než 40° se konečná těžba zaznamenává na potrubí. Doba potřebná pro takovou operaci je v průměru 36 hodin a u zvláště hlubokých vrtů (4500 a více metrů podél kmene) dosahuje 48 hodin.

Rotační šablony v těchto typech vrtů již nelze opustit kvůli riziku nedostatečného uvolnění EC. A vrtání s LWD zařízeními po dobu 5 dnů není ekonomicky opodstatněné. Proto bylo rozhodnuto vyvrtat podobné vrty ve dvou štěrbinách a do druhé zařadit LWD nástroje do BHA. Drahé zařízení tedy místo 5 dnů fungovalo dobře 3,3. A z hlediska ekonomických nákladů se technologie LWD dostala na stejnou úroveň jako těžební komplex na potrubí, ale celý vrt jako celek se začal stavět o 24 hodin rychleji – za 14 dní.

Nicméně byl nalezen způsob, jak využít LWD na hlubokých NNS ještě efektivněji. Metoda spočívá ve změně původního účelu technologie LWD – ze záznamu protokolu během vrtání na záznam protokolu během vrtání. Hlavní objem těžebních vrtů na Uvatu se již provádí ve studovaných oborech, proto lze tuto operaci bez jakýchkoliv rizik kombinovat s tříděním studní před snížením EK.

Výpočet ekonomické efektivnosti je uveden na obrázcích č. 2,3.

Rýže. 2. Časový rámec výstavby hlubinné čerpací stanice

Rýže. 3. Ekonomická efektivita těžby dřeva v šablonovacím procesu

Z hlediska technologie vrtání je pilotní horizontální vrt srovnatelný se směrovým vrtem. Metodika zde bude stejná jako původně používaná pro hlubinné čerpací stanice: vrtání do produktivních útvarů, zvedání BHA, začlenění LWD přístrojů do jeho složení, vrtání pilotního otvoru se záznamem těžby dřeva ve formacích.

READ
Co dát pod pivoňky při výsadbě?

Výpočet ekonomické efektivnosti je uveden na obrázku č. 4.

Rýže. 4. Efektivita vrtání pilotních otvorů pomocí LWD

Nástroje LWD jsou ve schopnostech geofyzikálního výzkumu lepší než standardní systémy pro těžbu otevřených děr. Práce ukazuje způsoby, jakými může téměř každá společnost produkující ropu široce používat těžební nástroje během procesu vrtání, aniž by se zvýšily náklady na stavbu vrtu. Zkrácení doby vrtání také znamená dřívější uvedení vrtů do provozu a tím i další produkci ropy.

  1. Antonov Yu. N. Izoparametrické sondování těžby (zdůvodnění – VIKIZ) // Geologie a geofyzika. 1980. č. 6. s. 81–91.
  2. Bursian V. R. Teorie elektromagnetických polí používaných v elektrickém vyhledávání. L.: Nedra, 1972. 245 s.

Základní pojmy (vygenerováno automaticky): LWD, otevřený otvor, přístroj, malá hloubka, studna, záznam těžby, úhel sklonu, proces vrtání, ekonomická účinnost, pilotní otvor.

Související články

Vlastnosti horizontálního čištění kmeny studny

Pochopení proces čištění kmen je klíčem k předcházení slepování, neproduktivnímu času a finančním nákladům.

В studny s velkým protiletadlový úhel Přibližně 80 % všech případů lepení souvisí s čištěním.

Vlastnosti použití různých technologie vrtání.

– Zvýšit roh vychýlení vychylovací části PDM způsobuje omezení rychlosti otáčení vrtací kolony, což zase ovlivňuje kvalitu čištění kmen studny в procesu vrtání a vypracování.

Hlavní úkoly geologického a technologického výzkumu studny.

Vlastnosti horizontálního čištění kmeny studny. Aktuálně šikmé nudné se rozšířilo v

В procesu vrtání hlavní metodou pro posouzení jeho nasycení účinnost je plyn protokolování, v kombinaci s.

Provádění hydrodynamických studií (HDT).

В kufr studny dolní dálkový nebo autonomní tlakoměr, ust studny po výtěru odejít otevřené.

Při vzdálené registraci CP spotřebič dostatečné trvání registrace lze odhadnout na procesu Měření.

Vlastnosti vrtání geologický průzkum studny a vliv.

Vrtání postranní kmeny na příkladu pole plynového kondenzátu Urengoy. Zvláštnosti vrtání geologický průzkum studny a vliv teploty na účinnost vrtání s čištěním vzduchu.

Vývoj technologie ovládaný rotační vrtání v.

K měření však pomocí jednoduchého systému protiletadlový roh в procesu vrtání poskytuje možnost získat údaje o odchylkách kmen v reálném čase. Rýže. 2. Schéma řídící jednotky.

Výsledky průmyslového inhibičního testu.

V současné době je trend rostoucí hloubky vrtání studny pro ropu a plyn.

В procesu zpracování kmen studny došlo ke zvýšení relativního viskozitního indexu a snížení hustoty cirkulace vrtání roztok v důsledku jeho míchání.

Vrtání postranní kmeny na příkladu Urengoyského.

Tento článek pojednává o problémech souvisejících s obnovou neaktivního fondu studny, technologie vrtání postranní kmeny, ohyby a použité vybavení.

2. Instalace zářezového cementového můstku v otevřít interval kmen.

Geosteering

Těžba dřeva při vrtání

Geografické řízení trajektorie vrtu

Geo-řízení trajektorie vrtu je řízení směru v úzkých hranicích produktivní zóny. Úpravy směru vrtu se provádějí na základě přijatého
geologická data a data z nádrží v reálném čase kromě výsledků pozorování
za procesem vrtání. Cílem je udržet polohu bitu v optimální hloubce poblíž horní části zásobníku.

Modul pro záznam gama záření

  • řídit prostorovou polohu vrtu vzhledem ke geologickým objektům během procesu vrtání za účelem zvýšení účinnosti vrtaného vrtu;
  • je oprávněné rozhodovat o změně trajektorie vrtu v závislosti na měnících se geologických podmínkách vrtu přímo během procesu vrtání;
  • provádět těžbu dřeva v horizontálních a velmi vychýlených vrtech;
  • odmítněte provádět dodatečné mezitěžení na kabelu nebo na vrtacím nástroji
    pro účely posouzení geologických podmínek podél vrtu;
  • rychle získat data pro kvantitativní hodnocení parametrů nádrže a vlastností nádrže.
READ
Jak funguje plynový topný systém?

K provádění těžby dřeva při vrtání (LWD) využívá naše společnost nejmodernější zařízení a technologie od Geolink a JSC NPP GERS v následujících GIS oblastech:

  • modul pro záznam gama záření (GK) pro všechny průměry telesystému;
  • Modul pro záznam odporu (IR) pro průměr 89 mm – KPR zařízení;
  • Modul pro záznam odporu (IR) pro průměr 120 mm – zařízení Slim TRIM;
  • Modul záznamu odporu (IR) pro průměry 120 a 170 mm – IR zařízení.

Vazba přijatých dat prostřednictvím hydraulického komunikačního kanálu z modulů pro záznam gama záření a odporu probíhá jak v reálném čase, tak z paměti zařízení. Přijatá data se uloží
v databázi Collection System a lze je použít k výstupu dat MD
a absolutními značkami (ABS) ve formátu souboru LAS a grafické podobě, a to jak při vrtání, tak po stažení dat z paměti zařízení.

Modul pro záznam gama záření (GL) během vrtání

  • Sestava gama modulu je prezentována jako doplňková funkce ke standardní sestavě pro měření sklonu při vrtání studny.
  • Gama modul je instalován pod modulem pro měření sklonu.
  • Gama modul je určen k měření přirozeného gama záření, které je vyzařováno izotopy uranu, thoria a draslíku obsaženými v horninách vrtané studny.
  • Gama modul provádí měření a zapisuje do paměťové jednotky s frekvencí 16 sekund, což poskytuje vysoké rozlišení při vysokých rychlostech vrtání a šetří data v případě přerušení komunikačního kanálu.
  • Naměřená data jsou přenášena na povrch v reálném čase přibližně jednou
    za 1 minutu prostřednictvím hydraulického komunikačního kanálu přes modul sklonu (spolu s daty whipstock).
  • Gama modul je zcela autonomní díky nezávislému napájení z lithiových baterií s energetickými zdroji
    až 250 hodin.
  • Princip měření: robustní scintilační čítač.
  • Jednotky gama modulu jsou ekvivalentní jednotky API (AAPI), které se snadno převádějí
    na mikroroentgeny za hodinu (μR/hod).

Specifikace nástroje pro protokolování gama záření

Sestavení telesystému s modulem SlimTRIM pro skenování odporu

Sestava napájecího zdroje

Výkonová sestava
gama uzlu

Sekce gama elektroniky
samostatná montáž

Sestava napájecího zdroje měřiče odporu

Řídicí elektronika měřiče odporu

Blok detektoru měřiče odporu

Modul SlimTRIM pro skenování odporu

  • Modul je navržen pro měření skutečného odporu hornin od 0,1 do 2000 Ohm.
  • Principem činnosti je měření sekundárního magnetického pole.
  • Standardní pracovní frekvence zařízení je 20 KHz.
  • Rozměry modulu jsou poměrně malé: asi 4 metry.
  • Modul funguje jako standardní sestava zařízení včetně gama modulu.
  • Napájení 4 lithiovými bateriemi se zdrojem energie až 250 hodin provozu.
  • Data jsou dekódována a přenášena inklinometrickým modulem.
  • Elektronika je chráněna před tlakem a rušením speciální ochranou.
  • Speciální uspořádání přijímacích cívek eliminuje vliv primárního magnetického pole.
  • Možnost záznamu naměřených dat do paměti přístroje s frekvencí 8–200 sekund v závislosti na rychlosti průniku.
  • V případě potřeby můžete nastavit zpoždění zahájení skenování na 864000 XNUMX sekund.
  • Modul má vysoké vertikální rozlišení a poskytuje větší hloubku studia.
  • Není třeba provádět úpravy poměru průměru vrtné kapaliny a nástroje
    na průměr studny.
  • Modul má stejnou radiální a azimutální orientaci.
READ
Jak pochopit, že byt je jednopokojový?

Specifikace

Rozměry dílčího průměru TRIM: od 121 mm.
Konvenční měřicí bod: 65 cm od spodní části spojení turbína/motor.
Aktuální teploty: Od -25 do +150 °C.
Životnost baterie: Minimálně 250 hodin nepřetržitého skenování.
Stres: nominální +14 V (od +9 V do +18 V) V – 4 DD baterie.
Spotřeba energie: 1,4 W
Maximální tlak: až 1020 atm.
Proud bahna: maximálně 10 l/sec.
Provozní frekvence: 20000 Hz.
rozsah měření: od 0,1 do 2000 ohmů
Přesnost: ne horší než 1 % v celém rozsahu.
Mřížka rozlišení: 0,1 mS/m.
Vertikální rozlišení: 30 – 60 mm (v závislosti na řešení a typu horniny).
Hloubka výzkumu: až 2895 mm radiálně, 1448 mm při 10 Ohm, 1066 mm při 1 Ohm.
Frekvence záznamu do paměti: jeden bod každých 8 – 200 sekund (podle nastavení).
Maximální kapacita paměti: 174080 bodových záznamů (pouze odpor), 149208 bodových záznamů
(odpor a diagnostika).

Технические характеристики
modul pro záznam odporu Slim TRIM 120mm

PARAMETR ROZSAH
A PŘESNOST
HRÁT SI-
LEHKÁ BÍLÁ BAVLNA
POVOLENÍ POVOLENÍ
AKTUALIZACE
(hodnoty jsou přibližné)
Indukční odpor:
reálný čas
±0,5 % při 1,0 Ohmu
±2,5 % při 10 Ohmu
0,1 Ohm 305 mm – 610 mm 15 cm při 15 m/h
30 cm při 30 m/h
45 cm při 46 m/h
Indukční odpor: paměť 3 cm při 15 m/h
6 cm při 30 m/h
9 cm při 46 m/h
Hloubka výzkumu 84 palců (2130 mm) při Rt = 1 ohm
112 palců (2845 mm) při Rt = 10 Ohm
122 palců (3099) při Rt = 100 Ohm
Frekvence: 20 kHz

Data získaná touto metodou jsou podobná běžně používaným kabelovým průzkumům, ale s lepším vertikálním rozlišením než průměrný kabelový průzkum. Větší hloubka průzkumu snižuje vliv na měření vrtu a jakékoli pronikání tekutiny
do plemene. Specifikovaný modul tedy může určit Rt (skutečný měrný odpor horniny) bez použití složitých úprav a korekcí ve všech typech vrtných kapalin, včetně roztoků, jako je voda
a olej a na bázi plynu a pěny. Studie musí poskytovat vysoce přesná měření, která jsou konzistentní a přímo srovnatelná s běžně používanými měřeními kabelového typu.
(tzv. indukční protokolování).

Princip měření odporu

Princip měření odporu

Primární magnetické pole

Foucaultovy kruhové proudy

Sekundární magnetické pole

Anténa multivibrátoru se skládá ze 3 cívek umístěných koaxiálně: generátor-vysílač (Tx), hlavní přijímač (Rx) a zadní přijímač (BRx).

Anténa vysílače je buzena speciálním zesilovačem s vysokým střídavým proudem a frekvencí 20 kHz. Střídavý proud vytváří střídání magnetického pole (primární) a kruhové šíření proudů kolem nástroje a vrtané díry, které se šíří radiálně do hloubek sousedních hornin a je funkcí excitační frekvence a určuje vodivost. (odpor) hornin.

Účelem použití dvou přijímacích cívek (BRx a Rx) je eliminovat vliv primárního magnetického pole. Cívky jsou navinuty tak, že indukované napětí v každé je stejné a opačné,
která je vzájemně vyvážená. To vytváří efekt zrušení přímé vzájemné vazby mezi přijímačem
a primární magnetické pole. Vzájemně vyvážená technika má také účinek vystředění přijímače, poskytuje lepší citlivost a vertikální rozlišení než přijímač s jednou cívkou.
Kruhový proud, který prochází kolem modulu, vytváří sekundární magnetické pole, které se indukuje přímo do přijímačů a vytváří napětí, které je funkcí vodivosti horniny.

READ
Jak vypočítat výkon čerpadla pro kapkovou závlahu?

Údaje o vodivosti jsou odesílány přímo do elektronické jednotky sklonoměru SEA pro přenos v reálném čase a jsou také zaznamenávány do paměti modulu. To poskytuje redundanci a vysoké dodatečné rozlišení při interpretaci studií, jakmile se přístroj dostane na povrch. Paměť může obsahovat data získaná každých 8 až 200 sekund v závislosti na zvoleném nastavení, aby odpovídala očekávané rychlosti pronikání a začátku skenování. V případě potřeby můžete nastavit zpoždění zahájení skenování na 864000 XNUMX sekund.

Montáž telesystému
s CPR 3.5” rezistivním skenovacím modulem

Samostatně sestavená sekce gama elektroniky

Výkonová sestava
gama uzlu

Sestava napájecího zdroje

Výkonová sestava
měřič odporu

Výkonová sestava
měřič odporu

Měřič odporu vysílací antény

Přijímací antény pro měření odporu

CPR 3.5” modul pro skenování odporu

(CPR – Compact Propagation Resistivity)

  • Modul měří elektrický odpor během vrtání, vypočítaný z fázového rozdílu
    a amplitudový útlum s vysokým vertikálním rozlišením.
  • Modul poskytuje tři různá měření měrného odporu indukčně ve třech hloubkách studia
    (18”, 27” a 36”) díky třem přijímačům a dvěma vysílačům.
  • Měření se provádějí na dvou frekvencích, 400 kHz a 2 MHz, což umožňuje flexibilnější a přesnější průzkumy v okolí vrtu.
  • Vliv heterogenity stěn studní (dutin a výplachů) je kompenzován.
  • Je korigován vliv vrtné kapaliny a poměr průměru nástroje k průměru vrtu.
  • Díky speciálnímu uspořádání přijímačů a vysílačů je sondová část modulu kratší než u podobných konkurenčních produktů.

Popis systému

  • Sonda CPR obsahuje elektroniku a sondy používané ke zpracování dat o odporu hornin.
  • Měděný beryl DUBT, umístěný nad sondou CPR, obsahuje paměťovou jednotku a 1,75” bateriovou kazetu pro OR2. Baterie používají stejná pouzdra jako Geolink PSA2, ale jsou namontovány jinak. Pro záznam gama paprsků lze mezi paměťový modul a bateriovou kazetu nainstalovat modul GRA, který umožňuje získávat data gama paprsků z oblasti blíže bitu. Je provedeno spojení CPR sondy a měděno-berylového DUBT pro baterie
    pomocí původního vlákna. Elektrické spojení mezi CPR a paměťovým modulem je standardní,
    jako v Geolink OR2.

Samotná CPR sonda (cívky generátoru a přijímače) obsahuje pět prvků – tři přijímače, cívky umístěné na koncové části a dvě cívky generátoru umístěné nahoře. Elektronika pro cívky přijímače je umístěna dole, pod sestavou cívky. Nad nimi je umístěna elektronika pro cívky generátoru. Samotná sonda je chráněna štěrbinovými pouzdry (objímky se štěrbinami). Tlakové průchodky chrání elektroniku a kabeláž na obou koncích krytu CPR. Hlavní složky KPR jsou diskutovány výše.

Specifikace

Jídlo: vnitřní lithiové baterie. 140 hodin konvenčního vrtání s jednou baterií.
Interní paměť: 16 MB.
Maximální provozní teplota: 150 °C.
Jmenovitý průměr/nosný řemen: 88,9 mm/89,92 mm.
Maximální průtok: 9,5 l/sec.
Pokles tlaku v zařízení: neznámý.
Délka zařízení (modul + DUBT): Délka KPR a CDC je 3,1 m, respektive 3,5 m,
což dává dohromady 6,6 m.
Připojení zařízení: Proprietární vlákno Geolink.
Rotační vrtání: 15°/30 m.
Směrové vrtání: 40°/30 m.
Maximální tlak: 110,3 MPa (1088 atm).