ТАУ 2-12 Лекции / ЛЕКЦИЯ_10 / MATLAB / H10561-RU

Общество инженеров-нефтяников Американского института горных инженеров (SPE) 137999

S. Broussard, P. Gonzalez, R. Murphy, Halliburton, and C. Marvel, Long Rider Solutions,

“Making Real-Time Fluid Decisions with RealTime Fluid Data at the Rig Site,” - доклад на Международной выставке и конференции по нефтяному оборудованию, проходившей 1-4 ноября 2010 г. в Абу-Даби, ОАЭ

Практический пример: Синтетический буровой раствор ENCORE устраняет прогон скребка, экономит 1,2 миллиона долларов

Разработчик скважины Mississippi Canyon, расположенной в глубоководной части Мексиканского залива, планировал охарактеризоватьпластыиспуститьобсадную колонну, используя буровой раствор, позволяющий избежать спуска скребка

для очистки ствола S-образной формы на вертикальной глубине более 6125 м (20 095 футов). Синтетический буровой раствор ENCORE с максимальной плотностью 12,6 фунта/галлон использовался для бурения на глубину спуска башмака обсадной колонны, равной 4984 м (16 352 фута), после чего был проведен кабельный каротаж в течение 94 часов. После этого колонна труб была

продлена до дна и зацементирована с полным возвратом раствора, не требуя прогона скребка. Бурение с помощью синтетического бурового раствора ENCORE продолжалось на участке диаметром 9 1/2 дюйма, после чего проводился каротаж в течения 101 часа, на забой был спущен хвостовик диаметром 7 5/8 дюйма, и скважина была успешно зацементирована, также без спуска скребка. Благодаря использованию такой жидкостной системы, время бурения было сокращено на 24 часа, и итоговая экономия оценена в размере 1,2 миллионов долларов США.

Форчон, шт. Луизиана, Baroid (Халлибуртон)

растворы на синтетической основе содержат смесь сложных эфиров с внутренними олефинами, в которую входит совокупность эфиров, обладающих способностью к полному биологическому разложению, и признаны наименее токсичными растворами из имеющихся на рынке.

В дополнение к соответствию экологическим нормам, свойства буровых растворов, содержащих органофильную глину и свободный хрупкий гель

ивыпускаемых под марками ACCOLADE (для работы при температуре на забое скважины до 300°F) и ENCORE (для работы при температуре на забое скважины выше 300°F), приводят в соответствие с конкретными характеристиками пласта и целями проекта, обеспечивая достижение отличных показателей полезного эффекта. Указанные выше системы позволяют буровым предприятиям поддерживать стабильные значения вязкости в широком диапазоне изменения температуры и давления и, обладая высокой устойчивостью к загрязнению, сохраняют превосходные реологические свойства в средах с малой эквивалентной плотностью циркуляции, часто встречающихся в пластах на глубоководных

иарктических месторождениях. Практический пример, приведенный на стр. 32, наглядно показывает влияние буровых растворов на процесс оптимизации бурения в подсолевом пласте в Бразилии.

Факторы серьезного риска действуют также и на проходимом без водоотделяющей колонны участке глубоководной скважины, где требуются более тяжелые буровые растворы, создающие

гидростатическую плотность, необходимую для исключения притока воды на малых глубинах моря. Однако большинство буровых установок не располагает емкостями для хранения больших объемов бурового раствора, имеющего плотность более 10 фунтов на галлон и требующегося для бурения без водоотделяющей колонны.

Практический пример: Буровой раствор на синтетической основе ACCOLADE сэкономил 1 миллион долларов США на бурении нижнетретичных отложений

Компания-оператор выбрала раствор ACCOLADE для бурения скважины с повышенными требованиями в нижнетретичных отложениях в

глубоководной части Мексиканского залива, где температуры обычно изменяются в широких пределах. Главной задачей было пробурить скважину с отклонением 56°, как можно быстрее и безопаснее, и добиться максимально возможной плотности потока, минимальной эквивалентной плотности циркуляции бурового раствора, и при этом обеспечить отличные условия для очистки ствола. Постоянство реологических свойств раствора ACCOLADE позволило подразделению Sperry Drilling достичь максимально возможной плотности потока и сократить запланированную продолжительность бурения, обеспечение наклона, спуско-подъемные операции и установку обсадки на 21 день, снизив при этом затраты на сумму более миллиона долларов США.

Подсолевой пласт на глубоководном месторождении в Бразилии сложен галитами и ангидридами с прослойками карналитов и тахигидридов, создающих характерные проблемы для бурения. Бразильские соли имеют низкую механическую прочность и становятся полупластичными при температуре 220°F (104°C) и пластичными при температуре 400°F (204°C). При составлении бурового раствора очень важно учесть тенденцию солей к просачиванию или текучести - как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, со скоростями, значительно изменяющимися от верхней до нижней отметки интервала. Поэтому чрезвычайно важно внимательно отслеживать крутящий момент и гидродинамическое трение. После тщательного определения наиболее важных проблем буровых растворов для бурения подсолевого пласта, подразделением Baroid было выработано многоэтапное решение для составления высокопроизводительного бурового раствора на синтетической основе для оптимизации бурения скважин в подсолевых пластах.

•Потери циркуляции. Для увеличения сжимающего напряжения вокруг ствола скважины была разработана система, позволяющая достичь низкого значения давления разрушения гелей, снизить эквивалентную плотность циркуляции бурового раствора и свести к минимуму влияние реологии холодной воды.

•Регулирование эквивалентной плотности циркуляции бурового раствора Условия, относящиеся к гидравлическим характеристикам, были смоделированы в проекте и отслеживались в реальном масштабе времени во время бурения.

•Реология холодной воды: Использование высокоэффективного бурового раствора с обращенной эмульсией снизило потери давления на забое и значительное влияние холодной воды на эквивалентную плотность циркуляции бурового раствора.

•Устойчивость ствола скважины. Для обеспечения устойчивости ствола скважины при бурении подсолевого пласта, содержащего ангидрид, использовалась модификация системы с помощью увеличения эмульсионных и минерализационных свойств, а также отслеживание целостности шлама.

•Оседание баритов. Поскольку система не содержала органофильных глин, в буровом растворе не требовалось повышенной концентрации глин, обычно используемых в суспензии, что имело тенденцию к повышению реологических свойств и эквивалентной плотности циркуляции бурового раствора и приводило к оседанию. Таким образом, циркуляция / кондиционирование раствора более не требовались.

•Очистка буровой скважины. Содержание шлама в буровом растворе постоянно отслеживалось для того, чтобы скопление шлама в скважине не превышало 3% и давление циркуляции в необсаженном участке ствола не превышало градиент давления гидроразрыва пласта.

•Скорость вертикальной проходки. Использование бурового раствора на основе полимеров и поверхностно-активных веществ и с низким содержанием коллоидных шлаков способствовало увеличению скоростей бурения.

•Застрявшая труба. Опасность застревания колонны в солевых пластах снижалась за счет закачки морской воды и использования бурильного яса.

•Опасные факторы мелководья. Большие объемы растворов высокой плотности позволяли предотвращать приток пластового флюида и добиваться стабильности необсаженного участка ствола.

•Смазывающая способность. Для предотвращения высоких значений крутящих моментов и торможения, а также вибраций при бурении солевых и карбонатных слоев, составлялись буровые растворы с отличной смазывающей способностью.

•Высокая температура. Составление на заказ буровых растворов с отличными реологическими свойствами позволяло обеспечивать стабильность в условиях высоких температур и давлений.

Кроме того, для бурения подсолевых пластов были составлены высокоэффективные буровые растворы с обращенными эмульсиями для снижения воздействия примесей, предотвращения повреждений пласта, снижения коррозии и увеличения способности ограничивать гидратообразование во время бурения.

Основной компонент предлагаемого подразделением Baroid комплекса Surface SolutionsTM - это просто монтируемый и эксплуатируемый смесительный аппарат OTF, который эффективно смешивает буровой раствор с морской водой при расходе до 2000 галлонов в минуту и создает однородную жидкую смесь со стабильными свойствами, снижая потребность в размещаемых на борту емкостях для хранения раствора, предназначенного для глубоководного бурения без водоотделяющей колонны.

Снижение влияния опасных факторов и оптимизация производственных показателей в процессе бурения

Решение сложной задачи успешной проводки глубоководной скважины дополнительно усложняется влиянием опасных факторов, которые могут резко увеличить непроизводительные затраты времени и снизить общую эффективность проекта. Чрезмерные вибрации, повреждающие оборудование и ограничивающие производительность, особенно на скважинах с интенсивным искривлением ствола и на протяженных горизонтальных скважинах, а также повышенный риск пересечения траекторий скважин и бурение через пласты с отличными от планирумых углами падения и разломы существенно увеличивают долю непроизводительных затрат времени.

Влияние многих из факторов, встречающихся

вглубоководном бурении, можно ослабить с помощью новаторских средств определения параметров в процессе бурения, предназначенных для измерения давления и параметров скважины и для каротажа. Разработанные современные средстваспособствуютминимизациирискаошибок и, как следствие, осуществлению точной, быстрой и результативной проводки скважины по заданной траектори. Технические средства нового поколения помогают снизить влияние чрезмерных вибраций,

вто время как системы, предназначенные для построения изображений ствола скважины на базе каротажа в процессе бурения, способствуют точному определению местонахождения наиболее перспективного объекта и выводят систему направленного роторного бурения Geo-Pilot на оптимальный курс.

Публикация Общества инженеровнефтяников (SPE) Американского института горных инженеров и Международной ассоциации буровых подрядчиков (IADC)

163485

Hernando Jerez, Rafael Dias, and Jim Tilley, Halliburton, “Offshore West Africa Deepwater ERD: Drilling Optimization Case History,” -

доклад, представленный на Конференции и выставке по буровому оборудованию, проводимой Обществом инженеров-

нефтяников Американского института горных инженеров и Международной ассоциацией буровых подрядчиков 5-7 марта 2013 г. в Амстердаме, Нидерланды

Решение задачи предотвращения пересечения траекторий скважин

Как правило, для ориентации КНБК и определения положения скважины использовали гироскоп, спускаемый на кабеле, затрачивая на эту работу много времени и создавая множество проблем в частиохраныздоровья,трудаиокружающейсреды, особенно на объектах с кустом скважин. Разница во времени между записями замеров, выполненных с помощью гироскопа, означает также, что бурение происходит в отсутствие оперативной информации о точном положении, а это повышает вероятность происшествия, которым может стать попадание КНБК в соседнюю скважину.

Подразделение Sperry Drilling решила задачу минимизации опасности пересечения траекторий, внедрив систему телеметрии с гироскопическим датчиком прибор Evader®, предназначенный для измерений в процессе бурения и обеспечивающий бурение с повышенными скоростями, безопасностью и точностью при наличии соседних скважин. С помощью прибора Evader задается направлениебуренияиисключаетсядорогостоящее и рискованное использование гироскопов на кабеле для ориентации или управления траекторией КНБК, а также достигается точное управление проводкой скважины, позволяющее избежать пересечения траекторий и следовать плановой траектории. На объектах, расположенных в

Услуги проведения скважинных измерений с помощью гироскопического инклинометра во время бурения Evader® способствуют точному, безопасному и экономически эффективному размещению стволов скважин и предотвращению их пересечения.

Измеритель давления пласта GeoTap® помогает бурильщикам заранее выявлять потенциальные проблемы контроля за

скважиной.

разреза соляных тел, основанная на сейсмических изображениях. Рассматриваемая здесь техника доведена до такого совершенства, что многие предприятия, работающие в глубоководных районах, могут спускать прибор GeoTap в составе типовой глубоководной компоновки низа бурильной колонны (особенно в надсолевых разведочных скважинах), и пригодна для решения двойной задачи: определения контура коллектора и снижения непроизводительных затрат времени в сочетании с повышением безопасности бурения.

Оптимизация процесса бурения

Рост производительности бурения ведет к снижению затрат времени и денежных средств на восстановление продуктивной эксплуатации объекта. Воздействие чрезмерных ударных нагрузок на бурильную колонну, действие

затрубныхдавленийвнепределовстволаскважины, бурение с буровым раствором, плотность которого выходит за верхний предел интервала оптимальных значений, инепрямолинейная траектория проходки к самому перспективному пласту коллектора - это лишь некоторые из проблем, способных вызвать рост непроизводительных затрат времени.

Комплекс средств оптимизации ADT® предназначен для анализа трех наиболее важных направлений оптимизации бурения с преимущественным вниманием к задаче повышения производительности бурения и, как следствие, снижения непроизводительных затрат времени и достижения максимального

полезного эффекта. С помощью комплекса ADT специалисты подразделения Sperry Drilling наиболее оптимальную КНБК, гидравлику и конструкцию скважины, которые могут повысить производительность и снизить непроизводительные затраты времени.

После такого трехэлементного анализа специалисты подразделения Sperry Drilling предлагают адаптированные к условиям проекта решения, необходимые для оптимизации механической скорости проходки, повышения производительноститрудаипредельновозможного снижения влияния незапланированных событий. Для осуществления процесса, состоящего из

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР: Решение, разработанное компанией

Applied Drilling Technology (ADT),

позволило провести длительное бурение солевого пласта в Мексиканском заливе в условиях сверхвысокого давления

Предполагалось, что давление в солевом пласте толщиной 16 887 футов (5147 м) в Мексиканском заливе на глубине

воды 4132 фута (1259 м) превысит 30 000 фунт-сил/ кв. дюйм. Компания-оператор затребовала такой комплекс ГИС в процессе бурения, с помощью которого можно было бы пробурить, минимум, 60% солевого пласта за один рейс и снизить вибрации без снижения механической скорости проходки. Комплекс для оптимизации процесса бурения ADT компании Sperry учитывает все данные предварительного планирования в моделирующей программе MaxBHA™, чтобы определить критические значения параметров скорости вращения

иосевой нагрузки на долото наряду с моделированием скручивающих и осевых нагрузок на бурильную колонну. Каротажные данные, предоставленные в реальном времени азимутальным гамма-каротажным прибором (AGR), измерителем сопротивления EWRM5™, а также датчиками измерения давления

иинклинметрии во время бурения, позволили пробурить с помощью долота диаметром

16 1/2 дюйма до глубины 10 685 м (35 055

футов) за один рейс, несмотря на внутреннее давление до 32 433 фунт-сил/кв. дюйм. Средняя вертикальная скорость прохода на данном участке находилась в интервале от 80 до 100 футов/ч (от 24 до 30,5 м/ч).

фаз моделирования, измерения и оптимизации и предназначенного для решения поставленных задач, выигрышно используется специальное программное обеспечение, созданное

подразделением Sperry Drilling, а также результаты поверхностных и скважинных измерений.

Средства для каротажа в процессе бурения, необходимые для оптимизации бурения и вскрытия продуктивного пласта

Вглубоководных районах недостаток информации о характеристиках пласта может не только усугубить проблемы бурения, но и сорвать дальнейшее выполнение планов разработки.

Всозданном подразделением Sperry Drilling комплексе для каротажа в процессе бурения M5SM объединены пять современных технических решений, которые позволяют определять характеристики продуктивного пласта с помощью зондов сопротивления и приборов азимутального гаммакаротажа, а также оптимизировать параметры бурения на основе информации, поступающей от приборов измерения параметров вибрации и давления. Эти чисто цифровые измерительные приборы собраны в одну группу, размещенную в одной короткой утяжеленной бурильной трубе, благодаря чему сокращается число соединение и образуется конструкция с заметно повышенной надежностью. В этот комплекс входят выпускаемый подразделением

Sperry Drilling зонд сопротивления EWRM5TM, принадлежащий к третьему поколению приборов, и приборы для азимутального гаммакаротажа, измерения удельного сопротивления и температуры бурового раствора, измерения давления в процессе бурения и измерения динамических параметров бурения.

Сложная задача, стоящая перед буровыми предприятиями, строящими весьма дорогостоящие глубоководные скважины, заключается в снижении непроизводительных затрат времени и высокопроизводительной проводке скважины с целью максимального отбора нефти из коллектора. Решение этой сложной задачи может быть дополнительно затруднено присутствием невыявленных разломов, падений пласта и иных пороков в геологической структуре.

В составе своего комплекса средств для построения изображений ствола скважины подразделение Sperry Drilling предлагает новейшие конструкции зондов сопротивления для каротажа в процессе бурения (ADRTM, AFRTM, ALDTM), с помощью

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР: Комплекс компании Sperry снижает стоимость бурения скважины на 30 миллионов долларов

Бурение глубоководной скважины у побережья Мексики было чрезвычайно рискованно из-за того, что верхние пласты были нарушены сбросами, что повышало вероятность полной потери бурового раствора и прихвата колонны, размывов и обвалов. Высокие давления

внефтеносном пласте также затрудняли бы управление скважиной с колонной диаметром 6 дюймов. Присутствие сероводорода ещё более усугубляло трудности. Комплекс компании Sperry дает оптимизированное решение задачи бурения с использованием РУС Geo-Pilot, двигателя GeoForce® и усовершенствованного долота с поликристаллическими алмазными вставками, а также комплекта приборов для измерений, каротажа и измерения давления

впроцессе бурения, с помощью которых непрерывно контролируются давление и эквивалентная плотность циркуляции. Такое комплексное решение помогло компанииоператору беспроблемно пробурить скважину со снижением времени бурения на 121 день и сокращением затрат более чем на 30 миллионов долларов США.

которых буровые предприятия получают детализованное представление о строении залежи, необходимое для оптимизации проводки скважин, позволяющей достигать максимальной продуктивности и продолжительности срока службы месторождения при одновременном ослаблении влияния опасных факторов процесса, вызывающих рост непроизводительных затрат времени.

Зонд ADR, применяемый совместно с комплексом трехмерной геонавигации StrataSteer®, предназначен для параллельного решения трех задач: проведения измерений методом сопротивлений на нескольких

глубинах, выполнения петрофизической оценки и работы в качестве средства стратиграфической навигации. При увеличенном радиусе исследований уменьшается время реакции, повышается механическая скорость проходки и снижается вероятность бурения до полного износа долота.

Зонд для азимутального каротажа сопротивлений с фокусировкой тока AFRTM формирует - в процессе бурения - изображения ствола скважины, которые характеризуются высокой разрешающей способностью и дают более точное представление о свойствах залежи. Сочетание визуализации, осуществляемой при помощи прибора AFR, с программой геонавигационного моделирования StrataSteer упрощает высокоточную

ивысокопроизводительную проводку скважины в пределах продуктивного пласта. Кроме того, это прибор повышает качество интерпретации благодаря достоверной информации о значениях удельного сопротивления в высокопроводящих буровых растворах и слабопроводящих пластах, способствуя росту уверенности в решениях, принимаемых оперативно на основе результатов измерений, выполняемых вблизи бурового долота и заблаговременно предупреждающих об изменениях свойств флюида и литологических свойств. Некоторые сложные геологические структуры требуют получения дополнительной информации, позволяющей лучше понять свойства

ихарактеристики залежей. Зонд для азимутального каротажа сопротивлений с фокусировкой тока AFR служит источником четырех дополнительных параметров, определяемых в пластах, сложенных трещиноватыми породами или осложненных иными проявлениями, включая:

•Данные метода сопротивлений, полученные

ввиде диаграммы ненаправленного бокового каротажа

•Данные метода сопротивлений, полученные

ввиде диаграммы азимутального бокового каротажа

•Развертка ствола скважины по данным электрокаротажа пласта

•Результаты измерений сопротивления вблизи бурового долота

Прибор AFR, сконструированный специально для работы в электропроводных буровых растворах, служит дополнением к зондам серии EWR и иным зондам, действующим на принципе распространения электромагнитного поля. При измерениях сопротивления вблизи долота, выполняемых при помощи зонда AFR, в качестве измерительного электрода используется компоновка низа бурильной колонны, расположенная под зондом. Как следствие, измерения с помощью прибора AFR

особенно полезны для выявления пластов низкого сопротивления при их вскрытии долотом.

Кроме того, измеритель азиму та льной литографической плотности ALD™, определяющий плотность породы пласта и литологические свойства, обеспечивает получение изображений ствола скважины, необходимых для геонавигации, определения структурного падения и анализа устойчивости ствола.

Прибор азимутального литоплоскостного

каротажа (ALDTM)

Управление

Эквивалентной

Циркуляционной Плотностью (ЭЦП)

Малая разница между градиентом давления гидроразрыва и пластового давления, свойственная для глубоководного бурения, арктического шельфа, надсолевых отложений и истощенных залежей месторождений, находящихся на поздней стадии эксплуатации, диктует необходимость контроля низкой эквивалентной циркуляционной плотности (ЭЦП). Неконтролируемая ЭЦП повышает риски образования трещин, что приводит к возникновению поглощений, обвалообразовний, механических и дифференциальных прихватов бурильных труб, созадет опасность получения

выброса, и ставит под угрозу успешное завершение полного цикла строительства скважины. Данная проблема особенно проявляется при промывке ствола скважины, спуске и цементировании обсадных колонн в скважинах со сложным пространственным профилем и горизонтальным окончанием.

Компания Халлибуртон предлагает безопасные, надёжные и эффективные решения по контролю ЭЦП, помогающие добиться наилучших результатов за счёт:

•Обеспечения чёткого контроля над скважиной, предотвращающего повреждение пластов

•Обеспечения стабильности ствола скважины и снижения непроизводительного времени (НПВ)

•Повышения эффективности и рентабельности буровых работ

•Снижения гидродинамических нагрузок на продуктивную зону

Регулирование свойств бурового раствора с целью повышения устойчивости к оседанию барита и регулирования эквивалентной плотности циркуляции

Многие из решений проблемы низкого запаса по эквивалентной плотности циркуляции начинаются с выбора параметров буровых растворов.

Эквивалентная плотность циркуляции бурового раствора должна поддерживаться между уровнем пластового давления и градиентом давления гидроразрыва пласта для того, чтобы предотвращать

возникновение осложнений, обеспечивать безопасность бурения и успешно выполнять бурение в сложных участках разреза. На этом рисунке показана зона с аномально низким давлением, в которой давление намного ниже, чем давление в выше и нижележащих пластах.

В рассматриваемых условиях нестабильность реологических свойств жидкости может приводить к непроизводительным затратам времени и угрожать срывом реализации проекта.

Для бурения в условиях незначительного различия между градиентом давления гидроразрыва и поровым давлением входящая в состав фирмы "Халлибуртон" компания Baroid предлагает буровые растворы специального состава, благодаря которому достигается надежность и экономическая целесообразность работы в условиях низкой эквивалентной плотности

циркуляции. Высококачественный буровой раствор

с обращенной эмульсией, выпускаемый под маркой BaraECD™, предназначен для сохранения регулирования эквивалентной плотности циркуляции в узких интервалах значений параметров бурения. Этот буровой раствор, обладающий исключительными реологическими свойствами, обеспечивает малую вязкость, необходимую для получения минимальной

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР: Решение проблемы по обеспечению низкой эквивалентной плотности циркуляции бурового раствора предотвращает потери в интервале с низким пластовым давлением в Мексиканском заливе

При бурении скважины с большим зенитным углом и малым диаметром в Мексиканском заливе на глубине 5182 м (17 000 футов) был вскрыт пласт с аномальнонизким пластовым давлением и высокой проницаемостью. Бурение проводилось

спревышением пластового давления на 3000 PSI, т.е. с повышенным риском потери циркуляции, прихватов бурильной колонны и возникновения проблем по управлению скважиной. Из-за малых зазоров между стенкой ствола скважины и бурильным инструментом, была велика опасность роста ЭЦП бурового раствора, что было недопустимо, поскольку градиент давления гидроразрыва пласта был равен 1,78 г/см3 (14.8 фунта/галлон), а плотность бурового раствора на поверхности была равна 1, 65 г/см3(13,7 фунта/ галлон). Компания

"Халлибуртон" предложила буровой раствор BaraECD с низкой ЭЦП, который позволил компании-оператору успешно достигнуть проектной глубины без осложнений.

Не наблюдалось проблем с осаждением барита, с поглощением бурового раствора,

схождением бурильной колонны во время спуско-подъемных операций, с проведением комплекса геофизических исследований, со спуском обсадной колонны. Значение ЭЦП бурового раствора поддерживалось в рамках безопасного рабочего диапазона.

эквивалентной плотности циркуляции, одновременно с достижением превосходных и соответствующих требованиям заказчика

свойств эмульсии, необходимых для максимально тщательной очистки ствола и придания устойчивости к осаждению баритов - даже в затянувшиеся периоды неподвижности.

Система BaraECD представляет собой результат внедрения новейших достижений в области эмульсий и полимеров, позволяющих сохранить отличные реологические свойства и долговременные, но хрупкие гели, может быть

приведена в соответствие с требованиям заказчика с целью обеспечения регулирования ЭЦП на основе заданной температуры, ограничивающих экологических норм и ограниченных возможностей снабжения.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР:

Система бурового раствора BaraECD™ предотвращает избежать внеплановых цементных работ, экономя 1 миллион долларов США

Использование системы буровых растворов BaraECD™ для глубоководного бурения

в Мексиканском заливе обеспечило качественный спуск и цементирование эксплуатационной колонны, при этом предотвращая избыточные потери раствора, из-за которых потребовалось бы производить дополнительные работы по цементированию хвостовика. Благодаря тому, что эквивалентное давление пласта составляло 1.39 г/см3 (11,6 фунта/галлон) и плотность бурового раствора была равна 1.80 см3 (15,0 фунта/галлон), перепад давления на границе пласта составила 258 атм (3786 psi) . Буровой раствор позволил компанииоператору успешно установить хвостовик со 100% заполнением кольцевого пространства цементом и сэкономить примерно 1 миллион долларов США за счет сокращения времени строительства скважины.

Кроме того, прежде чем поставить буровой раствор с низкой ЭЦП на буровую площадку, его пропускают через, роизводимый подразделением Baroid, гидравлический диспергатор, который помогает получить буровой раствор с повышенными значениями стабильности, динамическим напряжением сдвига и реологией при малых скоростях сдвига без применения буровых насосов и потери времени на приготовления на буровой.

Решение проблем прихвата труб во время спуска хвостовика обсадной колонны

Чрезмерные перепады давления на головке хвостовика в условиях узких допусков могут заметно снизить показатели производительности, долговременной надежности, безопасности работ и удобства спуска подвесных устройств хвостовика.

В состав важного элемента комплексного решения задачи использования разжимного подвесного устройства хвостовика входит система VersaFlex® Low ECD, работающая при низкой эквивалентной плотности циркуляции и предназначенная специально для эксплуатации в пластах с малым давлением и узким диапазоном изменения градиента давления гидроразрыва. Анализ, выполненный в эксплуатационных условиях независимыми организациями, регулярно подтверждает способность этой системы снижать перепад давления на головке хвостовика в процессе циркуляции бурового раствора и цементирования при строительстве скважины. Благодаря внешнему диаметру, который меньше типового для отрасли значения, система VersaFlex® Low ECD снижает давление при работе в широком диапазоне значений плотности бурового раствора. Результирующий прирост площади сечения перепускного канала способствует ускорению спуска колонны. Увеличенный таким образом расход облегчает процесс цементирования, особенно при объединении операций установки возвратнопоступательным и вращательным движением и, как следствие, повышении механической целостности цемента. Кроме того, система VersaFlex Low ECD может работать

при расширенном диапазоне габаритов без ограничений на внутренний диаметр.

Публикация Общества инженеровнефтяников Американского института горных инженеров (SPE) 143814

“Large-Bore Expandable Liner Hangers Significantly Improve Operational Cost in a Deepwater Gulf

of Mexico Well,” M. Johnson and K. Ardoin, Halliburton, and B. Bullard, ENI, - доклад,

представленный на конференции по морскому бурению в Бразилии 14-17 июня 2011 г. в Макао, Бразилия

Система низкой эквивалентной плотности циркуляции бурового раствора VersaFlex® может предоставить почти двойное увеличение затрубного проходного сечения, тем самым обеспечивая увеличение

плотности потока.

Система SuperFill обеспечивает надежное автоматическое заполнение обсадной колонны флюидами, тем самым предельно ограничивая влияние вызываемого спуском обсадной колонны насоcного эффекта на пласт.

Система SuperFill действует бесперебойно, осуществляя автоматическое заполнение обсадной колонны с целью максимально возможного ослабления гидравлического удара и поршневого

эффекта и повышения скорости спуска в скважину.

Систему ограничения бросков давления дополняют центраторы CRB®, выпускаемые компанией и предназначенные для предельного ограничения вдавливания лопастей долота в пласт во время спуска. Низкий коэффициент трения способствует достижению минимально возможных тормозящих усилий в зоне контакта обсадной колонны с пластом и исключению сбоев в процессе спуска обсадной колонны или хвостовика. Модульная конструкция лопастей

увеличивает проходное сечение и, как следствие, уменьшает вызванное трением падение давления на каждом центраторе, что, в свою очередь, снижает давление на пласт, минимизируя вредное влияние низкой эквивалентной плотности циркуляции.

являются ключевым компонентом системы

Обеспечение

долгосрочной целостности скважин

Размер капиталовложений в освоение глубоководного или арктического месторождения требует достижения максимально возможной продолжительности добычи, причем, во многих случаях речь идет о 30 годах или более длительном сроке.

Стремясь оказать содействие промысловым предприятиям в достижении надежности, сохраняющейся в течение всего срока эксплуатации и в получении максимальной отдачи от нефтепромыслового объекта, компания

Публикация Общества инженеровнефтяников Американского института горных инженеров (SPE) 157280

“Design Considerations for Isolating Gas-Hydrate- Bearing Zones in Deepwater Environments,” Sairam PKS, Rahul Patil and Sandip Patil, Halliburton,

- доклад, представленный на Международной конференции и выставке по производству и эксплуатации, проведенной Обществом инженеров-нефтяников Американского института горных инженеров (SPE)

14-16 мая 2012 г. в г. Доха, Катар

Публикация Общества инженеровнефтяников Американского института горных инженеров (SPE) 141005

“Chemical Modification of Biopolymers to Design Cement Slurries with TemperatureActivated Viscosification,” B.R. Reddy, Rahul Patil and Sandip Patil, Halliburton, - доклад,

представленный на Международном симпозиуме по химии нефтяных месторождений, проведенным Обществом инженеров-нефтяников Американского института горных инженеров (SPE)

11-13 августа 2011 г. в г. Вудлэндз, шт. Техас

"Халлибуртон" использует комплексный подход к обеспечению долговечности скважины, основанный на совокупности технических решений, систематически вводимых в действие во время проектирования и на последующих этапах до этапа добычи.

Проектирование долговечности

Первостепенное значение для сохранения долговечности имеет рецептура цементного раствора, соответствующая специфическим характеристикам скважины и скважинным условиям.

Программный продукт iCem® был разработан компанией "Халлибуртон" именно для решения такой задачи. Этот программный продукт, основанный на вычислительной гидродинамике и анализе методом конечных элементов, предназначенный для проведения анализа и прогнозирования, предоставляет возможность строить независимые модели отображающие процесс закачки цементного раствора. Моделирование, на разработку и исполнение которого когда-то требовалось несколько дней, теперь возможно осуществить за 2 - 3 часа.

При помощи программного продукта iCem® компания "Халлибуртон" оценивает влияние различных переменных, включая вытеснение бурового раствора, свойств цементного раствора, движение обсадной колонны, центрацию, объемы жидкостей, производительность насосов, перепады температуры и давления. Трехмерные модели воспроизводят взаимодействие потоков жидкостей и процессы вытеснения, в то время как прогностические модели служат для оценки механических напряжений в цементной оболочке. Программный продукт iCem® предоставляет прогнозные данные для выбора материалов и объемов для достижения долговечности целостности ствола скважины.

Система управления лабораторными исследованиями iFacts™ дает инженерам немедленный доступ к собранной информации о результатах многих тысяч лабораторных испытаний. Централизованное хранение информации упрощает коллективное пользование ею и сотрудничество между техническими

специалистами в разных странах мира с целью оптимизации параметров буферных жидкостей и цементных растворов применительно к условиям конкретного пласта.

Обеспечение целостности скважины с помощью проектирования, цементного раствора и оборудования

В процессе жизни скважин их цементная оболочка подвергается действию механических напряжений, вызываемых изменениями состояния пласта и давления. Проведя изучение коренной причины возможных разрушений, компания "Халлибуртон" разработала трехкомпонентный комплекс

для цементирования WellLife® III, в который входят программа моделирования, анализа и проектирования операций цементирования (iCem), смеси для приготовления цементного раствора

(ElastiCem® и LifeCem™) и системы разобщения пластов Swellpacker®, основанные на патентованных разбухающих составах серии Swell Technology. Этот трехкомпонентный комплекс, действуя совместно, позволяет сохранить целостность цементной оболочки и одновременно снижает или предотвращает вероятность проведения дорогостоящих восстановительных работ.

Безопасное и надежное выполнение операций цементирования

Безопасность труда и надежность имеют основополагающее значение для успешного цементирования на любом морском нефтепромысловом объекте, приобретая особую значимость на глубоководных и арктических месторождениях.

Цементировочная головка Commander™ 1000, разработанная для проведения цементирования и операций с хвостовиками позволяет производить пуск шаров или пробок с поверхности для работы с подводными пробками. При использовании с беспроводным блоком дистанционного управления такая цементировочная головка может исключить потребность в пребывании персонала на буровой вышке или на островке безопасности в красной зоне во время закачки цементного раствора.

Цементировочная головка Commander™ 1000 наиболее подходит для строительства морских скважин, включая скважины в подсолевых залежах,