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Diseo y perforacin pozos de alcance extendido
Parte 2: En este artculo, el segundo de una serie de cinco
partes en el diseo y la perforacin de
pozos de alcance extendido, cubre varias de las consideraciones
ms importantes del diseo
extendida trayectoria y as llegar a la construccin
Uno de los temas ms importantes en la planificacin y la
perforacin exitosa de un alcance
extendido (ER) y diseo de las rutas. Durante los ltimos 40 aos,
los principales motores de
diseo direccional camino bien han sido:
patas de perro.
una tubera de perforacin en contacto con la fuerza a travs de la
construccin de la seccin.
perforacin del esfuerzo de torsin y arrastre.
Una tubera de perforacin de pandeo.
agujero de limpieza.
Mecnica pozo estabilidad.
Bueno tortuosidad camino. Obviamente, se refiere a
otrosinfluenciado el diseo del pozo camino. Pero la comprensin de
estas cuestiones ha sido un
requisito previo a la prspera co-construccin de clase mundial de
alcance extendido (ER) y
aburre.
Pata de perro y Fuerza de contacto
Ya en 1961, se reconoci que la tensin "pata de perro y de
perforacin a travs de la" pata de
perro fueron las principales causas de la fatiga tubera de
perforacin. En efecto, el drilla-bilidad
de un pozo que se construy a partir de 0 a 3 a una velocidad de
17.100 pies fue superior a un
aumento de 0 a 3 a una velocidad de 107.100 ft.1 En el ao 1975.
se presentaron pruebas que
demuestran que la tensin aument tubera de perforacin a travs de
una "pata de perro
determinado, la fuerza de contacto de la tubera contra la
carcasa increased.2 Con la inversa,como" pata de perro mayor de una
tensin dada, la fuerza mayor contacto.
Por otra parte, la fuerza de contacto fue directo mente
proporcional al desgaste de la cubierta y
del esfuerzo de torsin. Estas observaciones y anlisis cuanti
tante de tensin tubera de
perforacin a travs de una "pata de perro sentado las bases para
gran parte de lo que sigui con
respecto a la optimizacin de la ruta.
Y de par Modelo Arrastre
Un modelo matemtico fue desarrollado en 1984 para predecir el
torque y arrastre, utilizando un
coeficiente de friccin y la fuerza de perforacin cadena de
contrato. El uso de este modelo, el
diseador de ER, podra funcionar a travs de una multitud de
senderos bien diferentes con
relativa facilidad para optimizar el par y drag.3
En la dcada de 1980, ya que la industria empez a aumentar
significativamente el desplaza-
miento de los pozos de ER, los diseadores estaban alabando los
beneficios de la acumulacin y
retencin y trayectoria que tiene una baja tasa de generacin (por
debajo de 27.100 pies). Aunque
el uso de una baja tasa de aumento de construir el ngulo de la
tangente y profundidad medida
poco, el par de perforacin, arrastre y la tasa de desgaste de la
cubierta-se redujeron al mnimo.
En 1992 y 1993, Statoil, presente ed historias de varios casos
de urgencias que se inici con una
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baja tasa de construir, poco a poco paso a paso hasta llegar a
una madre mximo de 1,57100 m,
en un ngulo tangente relativamente alta de 84 se mantiene para
la mayora de los as. El
resultado fue un registro de ER y con una cilindrada de ms de
23.000 pies, el principio en el
trabajo en esta ruta de perfeccionar-cin fue la fuerza del
contrato. La reduccin de la fuerza de
contacto mediante la reduccin de la pierna perro y la tensin a
travs de la tubera de
perforacin se reduce el par, arrastre y desgaste.
Otras influencias
Aparte de la fuerza de contacto, otras diferencias influyen
impactado la forma de la sala de
emergencias, as camino. En 1984, se demostr que, en relacin al
pandeo, la prctica de
mantener la tubera de perforacin de la tensin durante la
perforacin de pozos verticales o de
bajo ngulo no estaba obligada a altas inclinations.4
inclinaciones alta ayudar a estabilizar la
tubera de perforacin y que pueda cumplir cargas de compresin sin
abrochar. Este
descubrimiento fue significativo. Colocacin de la tubera de
perforacin en la compresin significa
que la longitud del conjunto de fondo (BHA) necesitan ed de poco
peso puede ser reducido. Una
reduccin de la longitud BHA sera: 3 Reducir par sarta de
perforacin y arrastre
para permitir llegar a ser de direccin para
extendida.
Ayuda a prevenir un diferencial de pegarse a reducir el riesgo
de atascamiento de la tubera y
temas secundarios. 3 Reducir la prdida de presin a travs de la
sarta de perforacin para
permitir mayores velocidades de flujo que se utilizar para la
limpieza del pozo, j reducir la rigidez
del BHA para mejorar la capacidad de respuesta de la asamblea
direccin al,-i En 1986, el pozo
de limpieza se investig como una funcin de inclinacin nacin. El
peor puerto cortes trans que
se vivi en inclinacin ciones entre 40 a 45 debido a recortes de
deslizamiento hacia abajo del
pozo. Por encima de 45 , orificio de limpieza mejorado, sobre
todo si la tubera de perforacin fue
rota mientras circulating.5 Mientras que estos resultados eran
cada vez cin del factor de la
comodidad de la perforacin de alto ngulo, un anlisis que
demuestra lo contrario. Lleg a la
conclusin que a medida que la inclinacin mayor, el pozo se hizo
ms sensible a la cada y de
fractura debido a la bien llevaba stress.6 A pesar de esta
advertencia, ER y el impulso estaba en la
direccin de agujeros muy inclinadas y con bajas tasas de
generacin.
Tortuosidad vs. Alcanzables Profundidad
En la dcada de 1990, pozo tortuos dad a travs de la seccin de
construccin fue reconocido
como un factor significativo en la ampliacin de pozo alcance.
Tortuosidad a travs de la
construccin de la seccin tiene un impacto significativo sobre
achiev mxima profundidad capaz
de medir. tortuosi Alto dad, junto con un ngulo de la tangente,
cerca de 50 se le causan
dificultades a mod est pozos direccionales en comparacin con el
alcance extrema (> 20.000
pies), muy inclinadas pozos ER (70 a 80 ) con pata de perro bajo
construir secciones. Tortuosidad
fue otra forma de cuantificar los resultados anteriores en la
fuerza de contacto se manifiesta como
una medida de la des previsto dogleg.7
El trabajo sealado ha aumentado la confianza de la industria con
la perforacin de alto ngulo
(> 60 ). El xito de la perforacin de alto ngulo era requisito
previo para aumentar la salida de los
pozos de ER.
Direccional Bueno Sendero Diseo
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tipo de construccin es uno de los ms impor tantes
consideraciones de ER y diseo de las rutas.
La tasa de construccin de una sala de emergencias as un impacto
directo en la cubierta desgaste
y el par de perforacin y arrastre. Debido a esto, construir tasa
ser una preocupacin con
primaria para el diseador tambin. l cuadro muestra la
sensibilidad del par de perforacin y el
desgaste de la cubierta para construir tasa.
Los valores de par y el desgaste se basan en una sala de
emergencias y con un 8.600 pies TVD y un
desplazamiento de 20.000 pies. La ruta de acceso y es una
trayectoria simple acumulacin y
retencin con un azimut constante. El punto de patada de salida
es en el MD 1.000 pies. La sarta
de perforacin ha lisa juntas de herramientas no hardbanded y la
cubierta de DO es 95/fo-in. Los
parmetros de perforacin en el lugar constante para cada caso.
Este cuadro muestra que al
pasar de una generacin tasa de
17.100 pies a 37.100 pies, la perforacin aumenta el par en un
31% y la carcasa aumenta el
desgaste en un 142%.
Combinacin Construir Tarifas
Una variacin de la tasa para construir un camino con dos o ms
tipos de acabado (una
combinacin de construir, como se muestra en la Fig. 1).
Consideremos dos ejemplos examen de
una combinacin de ruta de construccin tipo, uno con 17.100 pies
de relacionados con estas
rutas tambin. Los valores generados en esta tabla se basan en la
sala de emergencia, as mismo
en el ejemplo anterior tipo de inters nico a construir.
Al referirse a la Tabla 2, la combinacin de 17.100 pies a 27.100
pies de perforacin construir
muestra del esfuerzo de torsin y la cubierta valores de desgaste
entre los caminos que tiene solo
17,100 my un solo 27.100 construir las tasas, como se muestra en
la Tabla 1. Del mismo modo,
para el 1,57100 pies a 37.100 pies nacin combi construccin,
perforacin del esfuerzo de
torsin y de las correspondien cin valores de desgaste se sitan
entre el single 1,57100 my solo
37.100 construir tasas. Una trayectoria con dos o ms tipos de
construccin ofrece una solucin de
compromiso respecto a una trayectoria que tiene un solo tipo de
construccin.
Otros caminos Bueno
La ruta de la acumulacin y retencin est caliente el nico
opcin disponible para los diseadores as. Como
mtodo de reduccin del esfuerzo de torsin y el desgaste,
los beneficios de la muestra undersection
en la figura. 2 son detailed.8 Aunque este camino
puede de hecho reducir el torque y el desgaste,
inclinacin mxima es superior a
la de construir y mantener una ruta de acceso. La
el diseador tendr que determinar si el
mayor inclinacin afecta negativamente
la estabilidad del pozo, perforacin se pegue
tendencia, el rendimiento de BHA, la tala
operaciones y la tcnica de realizacin.
tipo de construccin y tendr una inclinacin
principal impacto en el xito de la
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bien y por lo tanto debe tener cuidado-
mente en cuenta.
RE Bueno Motores Ruta construccin
El motor de perforacin juega un papel esencial en la construccin
de la sala de emergencias, as
camino. El motor de desplazamiento positivo (PDM) se ha
utilizado para generar las trayectoriasde direccin tambin. El PDM
es capaz de producir un par ms alto bits, con una velocidad ms
lenta en comparacin a la turbina. La velocidad ms lenta es ms
adecuado para la perforacin
direccional, mientras que el par ms alto es mejor para un
partido agresivo bits PDC. Desde
mediados de la dcada de 1980, la geometra PDM ha permitido a la
curva y seccin recta de un
camino bien a taladrar sin hav cin, para cambiar las asambleas.
Este tipo de PDM se llama un
montaje orientable. Hay dos tipos de asambleas direccionales
utilizados para perforar pozos de ER
son la inclinacin doble (DT) PDM y el ajuste PDM (Fig. 3).
El DT y PDM ajustables estn configurados para producir poco
compensado real defectuoso al de
vivienda. Mientras que la inclinacin del edificio, el
desplazamiento se coloca adecuadamente
como la secuencia del taladro es dirigido para producir la curva
deseada. El desplazamiento deambos conjuntos PDM es tal que cada
conjunto puede ser utilizado en la perforacin de modo
rotativo, sin exceder los lmites de la tensin en el motor. PDM
DT tienen menos compensado que
el PDM ajustable y se limitan a un mximo de espesor, tasa de
47.100 pies a 57.100 pies (Fig. 4). El
PDM ajustable puede ser configurado para construir a una
velocidad mxima de 127.100 pies a
157,100 pies
PDM alta tasa de flujo capaz de
manejo de las tasas por encima de 1,200 gpm para
limpieza del pozo mejoradas se estn convirtiendo en
disponible. Sin embargo, debe
recordar que el BHA es un sistema-temperatura con el PDM ser una
com-
permanente de ese sistema. Como tal, el flujo
limitaciones de los dems componentes de BHA-
componentes deben ser considerados.
BHA y tortuosidad
Una consideracin utilizados en la seleccin de un
configuracin BHA debe ser su habili-
dad para producir un suave construir seccin.
Durante el proceso de seleccin para un
1994 Amoco Reino Unido ER pozo perforado en el
Mar del Norte, el diseador de la comparacin
desempeo en el campo pasado de BHA
PDM ajustable y el DT con respecto
a tortuosidad. La Tabla 3 muestra el
resultados de esta evaluacin.
Ambos conjuntos de PDM se llevaron a cabo en las mismas
condiciones. En este caso, el PDM DT
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parece producir un sendero bien ligeramente ms suave.
Obviamente, esto no es un estado cin
definitiva del tipo de BHA en relacin con tortuosi dad. Los
datos en la tabla 3 se muestra slo
como un detalle de este estudio de evaluacin del BHA. El mtodo
de perforacin y forma tipo
cin tendr un efecto tortuosidad y debe tenerse en cuenta al
evaluar TES DE OPERAR EL
rendimiento de un BHA.
BHA y del esfuerzo de torsin de perforacin de pozos
BHA contiene PDM han encontrado uso extenso en la construccin de
la construccin, as como la
seccin de la tangente de los pozos de ER. Dentro de la seccin
tangencial, se ha informado de
tasas ms altas etration pluma con un PDM en comparacin con una
convencional de
perforacin rotatoria assembly.9 Este rendimiento rendimiento
mejora se ha atribuido a la par
de la superficie inferior cin de perforacin ambiente. Fig. 5
compara el par de perforacin de la
BHA rotatorio a la de un BHA que contiene un PDM para 1994 Amoco
Mar del Norte britnico y
ER.
El tamao del agujero es de 8 '/ 2 in. y el BHA se ejecut en una
seccin de 76 de la tangente de
la trayectoria del pozo. El par de perforacin de superficie con
un montaje giratorio fue un
promedio de 30.000 libras-pie con un par mximo pico mnimo de
hasta 34.000 libras-pie. Este
alto esfuerzo de torsin hace difcil mantener la perforacin poco
sin que se cale el mando
superior. El conjunto rotatorio fue retirado y reemplazado por
un conjunto de PDM. Utilizando el
conjunto de PDM, el par de perforacin se redujo a una edad
promedio de 27.000 libras-pie. A
pesar de la profundizacin de cadena para los dos conjuntos se
gira a ms de 120 rpm para
mejorar la limpieza del pozo, el PDM suministra el par de bits
que ayud a reducir el par de
perforacin de la superficie. Esto, a su vez, permiti que la
broca se quedan en la perforacin
inferior.
Varias cuestiones se relacionan con el diseo y la construccin de
una sala de emergencias, as
camino no comprendidas en este artculo. El diseador se
recomienda investigar a fondo todos los
aspectos de la sala de emergencias, as como los planes de ruta
de acceso se desarrollan.
Agradecimientos
Los autores desean agradecer a Paul Skinazi y Babak Afshar de
Baker Hughes INTEQ por su ciones
contribucin y apoyo en el desarrollo de este artculo.
Fig. 1. Un camino bien con la combinacin de construir Ratas
ofrece un compromis * en el par de
perforacin y el desgaste de la cubierta valores en comparacin
con un camino bien con un
sencillo.
Fig. 2. Mientras que el par y arrastre puede ser reducido, la
inclinacin mxima es mayor con la
undersection as camino que el de los tradicionales.
Fig. 3. Los motores de inclinacin ajustable y doble positivo
cilindrada son dos tipos de asambleas
direccionales de uso comn para perforar.
Fig. 4. Doble PDM tienen menos inclinacin compensada y se
limitan a un mximo menor tasa de
construir ajustable.
Fig. 5. Una ER 1994 pozo perforado por Amoco Reino Unido en el
Mar del Norte demostr que un
montaje de PDM fue capaz de reducir la torsin, lo que permiti
que la broca se quedan en la
parte inferior y la perforacin.
