經(jīng)許多石油公司和咨詢機(jī)構(gòu)專家組成的評(píng)委會(huì)評(píng)審，美國(guó)《E&P》雜志從油田工程技術(shù)服務(wù)公司和作業(yè)公司提交的解決作業(yè)效率問(wèn)題的方案中評(píng)選出“2013年石油工程技術(shù)創(chuàng)新特別貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”，共10項(xiàng)。這些獲獎(jiǎng)的新技術(shù)和新產(chǎn)品融入了理念、設(shè)計(jì)和應(yīng)用等方面的創(chuàng)新，給石油天然氣行業(yè)帶來(lái)了巨大的變化，它們代表著提高勘探、鉆井、完井、生產(chǎn)、油田開發(fā)、HSE和信息技術(shù)的效率和效益的工藝和技術(shù)。
完井技術(shù)獎(jiǎng)：斯倫貝謝 KickStart 激活加壓爆破片閥
多級(jí)分段壓裂技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，優(yōu)勢(shì)明顯。“Plug&perf ”(PNP)分段射孔技術(shù)能夠使工程師分析并調(diào)整每個(gè)階段的過(guò)程，并應(yīng)用所獲得的變化和信息優(yōu)化作業(yè)。但是，PNP工藝的第一個(gè)階段可能是耗時(shí)的，需要機(jī)械維修，例如連續(xù)油管(CT)和確保射孔的井下牽引器。令人遺憾的是，這意味著該操作可能會(huì)減損生產(chǎn)時(shí)間，增加作業(yè)成本。
斯倫貝謝已在PNP工藝中將這種常見的問(wèn)題考慮進(jìn)來(lái)了，并為作業(yè)者的適當(dāng)應(yīng)用提供了一個(gè)解決方案，即KickStart激活加壓爆破片閥。該工具用于 PNP操作的第一階段，允許壓裂增產(chǎn)，而不需要射孔套管介入。爆破片閥隨生產(chǎn)套管在孔內(nèi)運(yùn)行，且在管柱中被隔開，從而導(dǎo)致它與第一階段目標(biāo)層保持一致，此時(shí)套管在恰當(dāng)位置安裝和封住。這使作業(yè)者能夠在壓裂施工前測(cè)試套管完整性，因此套管操作能夠保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)中斷。
巖層斷裂時(shí)，它們的最低點(diǎn)與最大應(yīng)力一致。KickStart工具以此應(yīng)力點(diǎn)為目標(biāo)，通過(guò)將套管外的地層暴露在破裂壓力下，確保破裂與最大水平應(yīng)力面一致。通過(guò)減少壓裂初始點(diǎn)的彎曲度，降低了起初壓裂施工不成熟濾砂的可能性。在泵被激活后，它就完成了這個(gè)過(guò)程。壓力開始聚集在套管中，直到兩個(gè)爆破片中的一個(gè)在預(yù)定壓力爆破，一旦爆破片爆破，該工具中的滑套打開一個(gè)口，暴露了近360°的地層。接著，泵繼續(xù)正常運(yùn)行，且一個(gè)破裂開始處于地層的最弱點(diǎn)。一旦破裂傳播到它所設(shè)計(jì)的高度和半長(zhǎng)，PNP工藝就開始進(jìn)入后續(xù)階段。
在鷹格福特頁(yè)巖中，PNP工藝是該區(qū)域超過(guò)75%作業(yè)者4000口井的最佳的選擇，KickStart工具為施工工程提供了一個(gè)推進(jìn)作業(yè)過(guò)程的優(yōu)勢(shì)，為避免CT的使用，可考慮測(cè)井電纜牽引器嘗試射孔穿過(guò)底部階段技術(shù)，這個(gè)技術(shù)在該區(qū)域完成14口井，通過(guò)克服機(jī)械維修，在鷹格福特頁(yè)巖水平井第一階段射孔，據(jù)統(tǒng)計(jì)每口井節(jié)約近105,000美元的成本。該閥成功處理了大型壓裂段的250,000lbm支撐劑，以65bbl/min泵送。這項(xiàng)技術(shù)已在全球?qū)嵤┝?300多口井。
鉆井作業(yè)獎(jiǎng)：M-ISWACO公司RHADIANT超高溫非水基鉆井液
當(dāng)鉆井公司的鉆探作業(yè)進(jìn)入更深、更熱的區(qū)域，高溫越來(lái)越常見。在這些高溫環(huán)境下，可預(yù)測(cè)將可能產(chǎn)生的結(jié)果，當(dāng)涉及敏感性儀器用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和鉆井液時(shí)，剛開始時(shí)有磨損，鉆井液性能降低，作業(yè)公司不得不解決卡鉆、重晶石凹陷和由熱造成的不規(guī)則井眼井控環(huán)境條件。它們特別容易受熱的影響，因?yàn)樗鼈冊(cè)诘撞啃枰荛L(zhǎng)一段時(shí)間，一旦這條件影響到測(cè)井測(cè)量的質(zhì)量，數(shù)據(jù)可能會(huì)遭到破壞。
第二個(gè)部件是ONETROL HT早期降失水劑，保持其在260℃以上溫度下的穩(wěn)定性;第三個(gè)組件是ECOTROL HT，它可充當(dāng)一個(gè)二級(jí)降失水劑，也是在極端溫度維持它的穩(wěn)定性。
RHADIANT可抗酸性氣體污染，控制當(dāng)量循環(huán)密度，提高起下鉆效率，減少泥漿漏失和卡鉆事故。RHADIANT體系的低凝膠結(jié)構(gòu)甚至在出現(xiàn)低重力固體時(shí)，仍保守非攻擊狀，還能使重晶石凹陷最小化。低HP/HT濾失量和產(chǎn)生高質(zhì)量濾餅有助于保護(hù)井筒及周圍地層免受入侵。在密集鉆眼周圍，系統(tǒng)的當(dāng)量循環(huán)密度特征降低液壓循環(huán)和激增以及抽吸壓力，這時(shí)經(jīng)過(guò)一趟鉆之后，泵送重新啟動(dòng)。它表現(xiàn)出耐HS和CO的特征。RHADI-ANT鉆井液能很好地與各種合成礦物油基流體化學(xué)反應(yīng)，為鉆井工程提供了滿足特定井下條件、耐熱所需要的靈活性。
在泰國(guó)灣，極高的井底靜態(tài)溫度往往超過(guò)232℃(450℉)，作業(yè)者需要一個(gè)鉆井液解決方案，它必須緩解在極端高溫環(huán)境條件下施工時(shí)發(fā)生的問(wèn)題。作業(yè)者期望勘探開發(fā)井中234℃(453℉)的井底溫度偏離到52℃，并含有大量的HS和CO。經(jīng)過(guò)一個(gè)常規(guī)導(dǎo)向鉆孔之后，RHADIANT鉆井液用于確保高溫環(huán)境，且不會(huì)對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)造成破壞。據(jù)介紹，使用10.5lb/galRHADI-ANT和一種Sarapar-147基液，生產(chǎn)層被鉆探，當(dāng)在6-in.生產(chǎn)層鉆探時(shí)，沒(méi)有遇到任何鉆井問(wèn)題或井漏問(wèn)題。如果井眼凈化保持良好，即使通過(guò)密井點(diǎn)起下鉆幾次，也沒(méi)有遇到卡鉆問(wèn)題，在20個(gè)小時(shí)內(nèi)，三趟測(cè)井記錄成功完成。
地質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)：GLOBAL GEOPHYSICAL服務(wù)公司AutoSeis 高清晰度記錄儀
努力降低成本和提高作業(yè)效率一直是油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，地震行業(yè)更是如此。隨著發(fā)現(xiàn)和開發(fā)成本的上升，改進(jìn)地震技術(shù)的需求日益增加，在不影響安全或環(huán)境條件下，必須降低數(shù)據(jù)采集成本并提高效率。這種需求促進(jìn)了從電纜到無(wú)線電纜記錄系統(tǒng)轉(zhuǎn)變迅猛發(fā)展的趨勢(shì)。特別是自主記錄點(diǎn)比傳統(tǒng)電纜和無(wú)線電遙測(cè)系統(tǒng)有許多更顯著的優(yōu)勢(shì)，如在井設(shè)計(jì)和部署上提高作業(yè)效率和靈活度。
Global Geophysical研發(fā)這樣一個(gè)系統(tǒng)，稱為AutoSeis高清晰度記錄儀(HDR)。采用這種緊湊記錄技術(shù)，操作人員能夠更快地布置和接收記錄道，因較少的人工少和較少的運(yùn)載工具支持，將在一定程度上降低為操作人員帶來(lái)的HSE風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，由于采用電纜或無(wú)線電遙測(cè)系統(tǒng)，故障停機(jī)時(shí)間降低了，所以沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)任何網(wǎng)絡(luò)故障。由于記錄裝置是彼此孤立的，沒(méi)有總信道數(shù)物理或電限制，裝置也沒(méi)有是遠(yuǎn)還是近的限制，因而能夠互相定位。因此，定制3-D設(shè)計(jì)及部署更容易，而地形、支撐面限制了傳統(tǒng)的記錄系統(tǒng)。
通過(guò)減少重量，改進(jìn)工作人員的安全條件，并增加可傳輸?shù)男诺罃?shù)量，AutoSeis HDR非常有利于作業(yè)，該工具重0.7磅/單信道，是市場(chǎng)上最低重量的節(jié)點(diǎn)記錄系統(tǒng)，連同完全獨(dú)立于記錄點(diǎn)的20Amp-hr鋰離子電池，總重量約為3 lb，可使裝置運(yùn)行超過(guò)三周的時(shí)間。
AutoSeis有超過(guò)155dB的動(dòng)態(tài)范圍和內(nèi)部本底噪聲，只有5微伏，這是現(xiàn)有市場(chǎng)上最好的產(chǎn)品。記錄準(zhǔn)確度有助于檢索強(qiáng)噪音下的小信號(hào)，這個(gè)特點(diǎn)對(duì)微地震監(jiān)測(cè)尤其重要。
HDR上的地震數(shù)據(jù)記錄在所有32位數(shù)字格式中，確保全高清分辨率被保存。盡管使用全球位置測(cè)定系統(tǒng)限定定時(shí)在該工具內(nèi)時(shí)鐘上保持精準(zhǔn)度不是 AutoSeis獨(dú)有的，但這個(gè)工具的記錄點(diǎn)是唯一的，它是使用最初設(shè)計(jì)用于軍事用途的螺旋掃描記錄天線。該工具另一個(gè)獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是樹脂完全包封，防止環(huán)境入侵——尤其是水——這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或者記錄出故障。
在Wolfcamp地層中，面對(duì)起伏地形，作業(yè)者獲取正確描述目標(biāo)層的地震數(shù)據(jù)是很難的。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)不能生成地震分辨率所需要的詳細(xì)地層解釋和應(yīng)力場(chǎng)特征。在同時(shí)嚴(yán)格控制采集成本這種背景下，一項(xiàng)調(diào)查被執(zhí)行用來(lái)測(cè)試高分辨率、寬方位、高褶皺地震數(shù)據(jù)的值。由于它的輕量化設(shè)計(jì)，AutoSeis節(jié)點(diǎn)記錄系統(tǒng)允許快速部署和檢索記錄組，每天1200多組被部署和獲取。
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