Dziļurbuma apvalku griešanas tehnoloģijas

Tā kā globālā naftas un gāzes rūpniecība virzās uz dziļākām, augsta{0}}spiediena, augstas-temperatūras (HPHT) robežām, problēmas, kas saistītas ar iestrēgušu cauruli, urbuma pārtraukšanas izmaksām un darbības efektivitāti, nekad nav bijušas tik kritiskas. Tā kā tiek lēsts, ka līdz 2028. gadam visā pasaulē ir paredzēts likvidēt 30 000 urbumu, pieprasījums pēc uzticamām, efektīvām un drošām urbumu apvalku griešanas tehnoloģijām strauji pieaug. Nozares analītiķi atzīmē, ka pastāvīgai pamešanai, jo īpaši ārzonas operācijās, ir nepieciešami griezumi pat 4 metrus zem dubļu līnijas, padarot griezējinstrumenta izvēli par galveno ekonomisko un tehnisko lēmumu.

Dziļurbumu griešanas instrumenti ir plaši iedalīti trīs galvenajos veidos: mehāniskās, abrazīvās strūklas un speciālās griešanas sistēmas. Katrs no tiem piedāvā atšķirīgas priekšrocības un saskaras ar unikālām problēmām, jo ​​inženieri strādā, lai atrisinātu iestrēgušu cauruļu incidentus, samazinātu izmaksas un ievērotu stingrus vides noteikumus.

Mehāniskie griezēji, kas cauruļu atdalīšanai izmanto fiziskus asmeņus, joprojām ir visparastākais risinājums. Tomēr tehnoloģija strauji attīstās no tās agrīnajām, vienkāršākajām formām.

• Tradicionālie mehāniskie un hidrauliskie griezēji:Pirmie instrumenti, piemēram, vienkāršais mehāniskais iekšējais griezējs, bija zemas-maksas, taču tiem bija liels asmens nodilums, lūzums un zems panākumu līmenis. Hidrauliskie griezēji, kas tika ieviesti 90. gadu vidū, uzlaboja uzticamību, izmantojot šķidruma spiedienu, lai pagarinātu asmeņus. Ievērojams piemērs no Ķīnas Zhongyuan naftas atradnes sasniedza 100% panākumus 38 griezumos, sasniedzot 2423 metru dziļumu.
• Elektriski vadāma griešana:Nozīmīgākais lēciens šajā kategorijā ir virzība uz elektrisko iedarbināšanu. Lielākie pakalpojumu sniedzēji, piemēram, Baker Hughes (2009) un Halliburton (2019), ir ieviesuši ar akumulatoru{3}}darbināmus, elektriski vadāmus griezējus. Halliburton instruments, kura nominālais leņķis ir 148 grādi un 103,4 MPa, ir sasniedzis 85 % veiksmes rādītāju, izmantojot cauruļu diametru no 60,32 līdz 88,90 mm, nodrošinot augstas kvalitātes{10}griezumus bez urbumiem. Iekšzemē Ķīnas pētnieki ir izstrādājuši automatizētus rīkus 73-101,6 mm caurulēm, kas darbojas ar 140 MPa ar reāllaika griešanas statusa atgriezenisko saiti.

Nozares ieskats:Mehāniskās griešanas nākotne ir saistīta ar automatizāciju un inteliģenci. Problēmas joprojām ir saistītas ar precīzu dziļuma pozicionēšanu un struktūras sarežģītību, taču tādi risinājumi kā apvalka apkakles lokatori un elastīgi atbalsta stieņi aktīvi risina šīs problēmas.

Sarežģītos scenārijos, kas saistīti ar ekscentrisku cauruli vai vairākām koncentriskām stīgām,-kur bieži neizdodas mehāniskie asmeņi-, ir nepieciešama abrazīvās strūklas tehnoloģija. Princips ir vienkāršs, taču jaudīgs: augsta-spiediena ūdens strūkla, kas sajaukta ar abrazīvām daļiņām (granātu, silīcija dioksīdu vai silīcija karbīdu), noārda apvalka materiālu.

Strūklas sprauslas rotēšanai ir divi galvenie piedziņas mehānismi:

• Reakcijas spēka veids:Izmanto augsta spiediena šķidruma reaktīvo spēku,{0}}kas iziet no ekscentriskās sprauslas, lai grieztu griešanas galviņu. Ķīniešu izstrādātā sistēma, kas darbojas ar ātrumu 45–55 MPa un 5–7 apgr./min., aptuveni sešu stundu laikā veiksmīgi izgrieza četrus apvalka slāņus (izmēri 244,5, 339,7, 508 un 762 mm).
• Hidrauliskā motora tips:Piedāvā izcilu sprauslas griešanās ātruma kontroli bez stingrām elektriskās hidroizolācijas prasībām. Šveicē-bāzētais uzņēmums ANT AG, pasaules līderis ūdens strūklas griešanas jomā, ir izvietojis savu PCH sēriju cauruļu diametram no 406,4 līdz 914,4 mm. Instruments darbojas dziļumā līdz 250 metriem, un tam ir bezpakāpju iespīlēšana un izvelkama griešanas galva.

Galvenie izaicinājumi:Sprauslu griešanās ātruma kontrole (lai izvairītos no efektivitātes zuduma) un precīza griešanas momenta noteikšana,{0}}kas joprojām ir aktīvas pētniecības un izstrādes jomas, izmantojot risinājumus, tostarp kameru{1}}uzraudzību, lāzerskenēšanu un vibrācijas sensorus.

Netradicionālām urbumu ģeometrijām, piemēram, horizontāliem vai ļoti novirzītiem urbumiem, tiek izmantotas speciālas griešanas tehnoloģijas -sprādzienbīstamas, ķīmiskas, elektriskā loka un lāzera-. Tomēr katrs satur nozīmīgus brīdinājumus.

• Sprādzienbīstama (veidotā lādiņa) griešana:Ātri un spēj nogriezt vairākas stīgas vienlaikus, taču rada ļoti neregulārus griezumus un rada nopietnus riskus jūras dzīvībai jūrā sprādziena un piesārņojuma dēļ.
• Ķīmiskā griešana:Izmanto spēcīgu ķīmisku līdzekli broma trifluorīdu (BrF₃), lai ātri atdalītu caurules. Lai gan BrF₃ ir efektīvs un ātrs, tas ir ļoti kodīgs un toksisks. Nereaģējušas ķīmiskās atliekas var izraisīt nopietnu urbuma piesārņojumu, un caurules virsmas nogulsnes var izraisīt darba kļūmes.
• Elektriskā loka griešana:Ietver zemūdens plazmas un{0}}ūdens iesmidzināšanas loka griešanu. Šīs metodes nodrošina tīrus, ātrus griezumus, taču tiem ir augsts enerģijas patēriņš (plazma līdz 200 V) vai augstas ražošanas un uzturēšanas izmaksas.
• Lāzera griešana:Piedāvā vislabāko griezuma kvalitāti un augstu efektivitāti, taču pašlaik to ierobežo augstās izmaksas un ierobežots griešanas biezums, kas novērš plašu komerciālu izmantošanu.

Paātrinoties ekspluatācijas pārtraukšanas vilnim, neviena griešanas tehnoloģija neatbilst visām vajadzībām. Mehāniskā griešana joprojām ir rentabla{1}}bāze, taču tā virzās uz viedu, elektrisku automatizāciju. Abrazīvā strūkla ir risinājums sarežģītiem vairāku- virkņu un ekscentriskiem griezumiem, ja var apgūt plūsmas kontroli. Speciālās metodes kalpo nišas, augstas{6}}grūtības pielietojumam, taču to HSE (veselība, drošība, vide) riski ir rūpīgi jāizvērtē.

Ceļš uz priekšu ir skaidrs:Nozare pieprasa ilgāku asmeņu kalpošanas laiku, viedus un vizualizētus griešanas procesus un vienkāršākus, drošākus instrumentus, kas var pielāgoties plašākam urbumu apstākļu klāstam. Uzņēmumi, kas veiksmīgi integrē reāllaika-datu atgriezenisko saiti, izturīgus-nodilumizturīgus materiālus un videi draudzīgus dizainus, vadīs nākamās paaudzes urbumu pamešanas un darba operācijas.

Par mums:China Vigor mērķis ir sniegt jaunākās tehniskās atziņas un risinājumus globālajai naftas un gāzes nozarei. Lai iegūtu papildinformāciju par urbumu instrumentiem un aku atmešanas tehnoloģijām, sazinieties ar mūsu komandu.