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严苛环境下的钻井新科技

[加入收藏][字号: ] [时间:2010-05-10 《石油与装备》 关注度:0]
摘要: 随钻测井技术与旋转导向钻井技术在严苛环境下一般来说是很难实现的。因为在钻井过程中,这些复杂的设备会在高温环境中运作数十天。 为了满足详尽的工程分析与严格测试的要求,哈里伯顿开拓了一系列耐高温耐高压的设备与技术。哈里伯顿的point th...
    随钻测井技术与旋转导向钻井技术在严苛环境下一般来说是很难实现的。因为在钻井过程中,这些复杂的设备会在高温环境中运作数十天。
    为了满足详尽的工程分析与严格测试的要求,哈里伯顿开拓了一系列耐高温耐高压的设备与技术。哈里伯顿的point the bit定向钻井技术可以工作于347°F (175℃的高温、30000 psi高压的环境下, 最高承受温度可达到392°F (200℃)。与这套钻井系统配套的是一组可以工作于347°F (175℃,25,000psi高温高压环境下的随钻测井感应器。这些感应器在去年数百个高温高压环境作业中得到了验证。
    去年,道达尔与哈里伯顿达成协议,一起开发一系列应用于高温高压环境中的测井录井感应器。与道达尔协同工作,哈里伯顿正在开发名叫普罗米修斯的一系列测井工具。这些工具是特别用于北海高温高压环境中。北海的高温高压环境对现有科技是极大的挑战。
为了保证运行的可靠性,哈里伯顿现有的高温高压工具都要进行一系列严格检测。其中包括工作温度347°F (175℃)下的测试和非工作温度392°F (200℃)下的测试。而普罗米修斯系列工具将要面临的测试甚至要比这些条件更为严苛。
    哈里伯顿的高温高压科技最近在英国北海的中央区块得到了检验。在那里哈里伯顿的旋转导向系统被应用于一块高温油田中。专为这次高温钻井设计制造的旋转导向系统和测井系统表现堪称完美。经受住了305°F (152℃)高温的考验。记录到的最高温度甚至达到了320°F (160℃)。受益于哈里伯顿高温高压科技的专门组合,客户实现了24%的钻井提速。除了钻井速度和钻井质量提升,这套高温高压系统的应用还使得实时油藏评估得以实现,从而极大地降低了成本,节约了时间。
   另一个哈里伯顿高温高压科技的应用案例是在北海中部。客户需要更快的速度钻透一段高温高压的坚硬地层。哈里伯顿提供了一个由一套高温高压旋转导向系统与一套高温高压测井系统组合的方案。这套高温高压旋转导向系统非常适用于这种高温且坚硬的地质。它超高的耐受性帮助提升了钻进速度,减少了故障,保证了井口的精确性。
    普罗米修斯的研发将会使更严苛环境下的作业成为现实。从而使常规看来很难开发的油田得到有效而低成本的开发。普罗米修斯系列高温高压工具已经在研发之中。将来会应用到道达尔北海的维多利亚区块上。计划开始于2010年末的维多利亚油田需要普罗米修斯系列工具承受230℃(446°F) 的高温和30,000 psi的高压。首先研发的包括压力感应器和伽马射线感应器。哈里伯顿决心达到承受250ºC (482°F)高温的标准。
    在现有测录井电子元件无法承受如此极端的高温情况下,哈里伯顿的科学家与工程师正在评估一系列解决这一问题的方案。其中包括井下制冷系统、制冷盘技术、和“烧瓶”技术,这些技术都是行业内先前没有的技术。
    所谓“制冷盘技术”,简单地说就是一块金属盘,电子元件安装到这块金属盘上。金属盘可以快速把热量传递出去,从而降低电子元件的温度。这与现在电脑上的一些散热技术相似。“烧瓶”技术是设想把电子元件装在一个特殊的容器内,容器内充满低密度气体或保持真空,从而解决环境温度传递到电子元件的问题。它可以延长电子元件在高温环境中的工作时间。其实“烧瓶”技术也不是什么最新的技术。在高温井布线中已经有使用。至于制冷系统,哈里伯顿设想在井下运用涡轮利用钻井液的流动来发电。发出的电提供给一个制冷设备。这个制冷设备所用的技术类似于我们家用冰箱的技术。一种特殊的液体被蒸发、变冷,从而降低周围环境的温度。
   如果哈里伯顿的这一系列科技真的成功应用于极端的高温环境中,世界上的许多油田的开采将变得可行。
关键字: 钻井 
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