Dengesiz Sondaj Ekipmanlarındaki Yenilikler

Dengesiz sondaj (UBD), petrol ve gaz endüstrisinde kritik bir teknik olarak ortaya çıkmış olup, oluşum hasarının azaltılması, sondaj oranlarının artırılması ve işletme maliyetlerinin düşürülmesi açısından önemli avantajlar sunmaktadır. Bu makale, endüstriyi dönüştüren dengeli sondaj ekipmanlarındaki en son gelişmeleri ve yenilikleri ele almaktadır.

Dengesiz Sondaj Nedir?

Dengesiz delme, gelişmiş delme tekniği Kuyu içindeki basıncın, delinmekte olan formasyonun basıncının altında tutulması amacıyla, geleneksel ağır çamurlar yerine hava, sis, köpük veya bunların bir kombinasyonu gibi daha hafif sondaj sıvıları kullanılarak kullanılır.

Dengesiz delmenin temel faydaları şunlardır:

• En Aza İndirilmiş Oluşum Hasarı: Kuyu ile formasyon arasındaki basınç farkının azaltılmasıyla, formasyona aşırı sıvı girişinin zarar verme riski azaltılır.
• Gelişmiş Delme Oranları: Azaltılmış basınç, formasyondan gelen direncin azalması nedeniyle daha hızlı delme oranlarına olanak tanır.
• Rezervuara Erişimin Geliştirilmesi: Dengesiz sondaj, sondaj işlemi sırasında formasyonun bütünlüğünü koruyarak ulaşılması zor rezervuarlara erişime yardımcı olabilir.
• Azalan İşletme Maliyetleri: Daha hafif sıvıların kullanımı, geleneksel yöntemlere kıyasla sondaj operasyonlarının genel maliyetini düşürebilir.
• Çevresel hususlar: UBD sondajı, bertaraf edilmesi gereken atık sıvıların hacmini azalttığı için daha çevre dostu olabilir.

Ancak, dengeli olmayan delme, gelişmiş kuyu kontrol önlemleri ve daha hafif sıvıları idare etmek için özel ekipmanlar ve kuyu deliği kararsızlığı ve gaz girişi risklerini artırıyor.

Yaygın Kullanılan Geleneksel Dengesiz Sondaj Ekipmanları

Bu grafik, her türün belirli bir işlevi ve uygulama senaryosunu yerine getirdiği, dengeli olmayan sondajda kullanılan yaygın geleneksel ekipmanlara genel bir bakış sağlar. Bu cihazların seçimi ve yapılandırması, belirli sondaj gereksinimlerine ve rezervuar özelliklerine bağlıdır.

Ekipman Türü	Açıklama	Uyarılar
Sondaj Makinaları	Kuyu büyüklüğüne ve yörüngesine göre belirlenen sondaj boruları veya sarmal borular içerir.	Sarmal borular 6⅛ inçe kadar olan kuyular için uygundur, ancak daha büyük kuyular sondaj boruları gerektirebilir.
Gaz Üretim Ekipmanları	Doğal gaz kompresörleri, sıvı azot temini ve azot jeneratörlerini içerir.	Dengesiz sondaj için gerekli olan hava veya azot gibi gazı sağlamak amacıyla kullanılır.
Kuyu Kontrol Ekipmanları	Kapsar patlama önleyiciler (BOP'ler), döner kontrol başlığı sistemleri ve acil kapatma vanaları.	Patlamaları önlemek için sondaj kuyusu basıncını kontrol etmek amacıyla kullanılır.
Yüzey Ayırma Ekipmanları	Dört fazlı ayırma sistemleri de dahil olmak üzere petrol, gaz, su ve katıları ayırmak için kullanılır.	Beklenen rezervuar sıvılarına göre özel olarak tasarlanmalıdır.
Döner Kontrol Kafaları (Pasif Sistemler)	Rezervuar basıncının altında kuyu içi basıncını korumak için kullanılan pasif sızdırmazlık sistemleri.	Hava ve köpük delme uygulamaları için uygundur, net basınç sınırlamaları vardır.
Döner Patlama Önleyiciler (Aktif Sistemler)	Çeşitli rezervuar ve kuyu senaryolarında sondaj borularını kullanarak dengeli olmayan sondajı etkinleştirin.	Döner kontrol başlığı sisteminin boyutu ve seçimi beklenen yüzey basıncına göre belirlenir.
Gres Enjeksiyon Sistemleri	Dengesiz trip (kaldırma veya indirme) gerekiyorsa, döner kontrol kafası sisteminin üstüne monte edilmelidir.	Açma işlemleri sırasında kuyuda basınç kontrolünü sağlamak için kullanılır.
Döner Yönlendirme Sistemleri	Farklı basınçlara ve işletme prosedürlerine uyum sağlamak için matkap borusunun etrafına etkili halka contası sağlayın.	Hem aktif hem de pasif tipte döner yönlendiricileri içerir.

Son Gelişmeler Dengesiz Sondaj Ekipmanlarında

1. Gelişmiş Kuleler ve Ekipmanlar

UBD sondajındaki temel yeniliklerden biri, ilerlemeye odaklanan bir çalışmada vurgulandığı gibi, verimli ve mobil kulelerin geliştirilmesidir. Bunlar delme teçhizat ekipman yüksek sıcaklıklar, yüksek basınçlar ve dar basınç pencereleri dahil olmak üzere derin ve ultra derin kuyu delmenin özel zorluklarıyla başa çıkmak üzere tasarlanmıştır. 7000 metre derinliğe kadar kuyu delen kuleler için dörtlü ortak stand kuleleri ve otomatik boru taşıma cihazlarının geliştirilmesi, UBD sondaj ekipmanı teknolojisinde önemli bir adım ileriyi temsil etmektedir.

2. Akıllı Sondaj Optimizasyonu

Yapay zeka (AI), UBD sondajında ​​giderek daha belirgin bir rol oynuyor. 2020 tarihli bir çalışmada belirtildiği gibi, akıllı bir sondaj optimizasyon uygulaması, uyarlanabilir bir otomatik sondajcı gibi davranır. Bu yeni teknoloji, tabandaki sondaj performansını artırmak, insan müdahalesine olan bağımlılığı azaltmak ve sondaj işlev bozukluğunda yavaş veya yanlış yanıt riskini düşürmek için AI algoritmalarını kullanır. Saha uygulamaları, penetrasyon oranında (ROP) %61 ve sondaj performansında %25 oranında bir iyileşme göstermiştir.

3. Yüksek Performanslı Matkap Uçları ve Kuyu İçi Aletleri

Delme teknolojilerinin evrimi, yüksek performanslı matkap uçları ve yardımcı aletlerdeki ilerlemeleri de içerir. Steer-At-Bit Enteq Döner Aleti (SABER), gerçek "bit" jeoyönlendirme için dahili olarak yönlendirilmiş basınç farklarını kullanan, geleneksel yöntemlere sağlam ve uygun maliyetli bir alternatif sunan yenilikçi bir aletin örneğidir. döner yönlendirilebilir sistemler (RSS)Ayrıca Haliburton'un iCruise'u, daha hızlı delme ve güvenilir performans sayesinde kuyu süresini kısaltan, gelişmiş direksiyon kabiliyeti ve delme performansı sağlayan akıllı bir matkap ucu itmeli RSS'dir.

4. Yönetilen Basınçlı Sondaj Sistemleri

Yönetilen basınçlı delme (MPD) sistemleri UBD uygulamalarıyla giderek daha fazla bütünleşiyor. MPD sistemleri, kuyu içi dengesizliğini ve dolaşım kaybını önlemek için hayati önem taşıyan kuyu içi basınç kontrolünün sürdürülmesine yardımcı olur. MPD'nin UBD ile bütünleştirilmesi, dengesiz operasyonlara daha kontrollü bir yaklaşım sağlayarak güvenliği ve verimliliği artırır.

5. Köpüklü Sondaj Sıvıları

Dengesiz delmedeki yenilikler ayrıca şu alanlara da uzanıyor: Sondaj sıvıları. UBD sondaj tekniklerinin bir incelemesi, oluşum hasarını azaltabilen ve daha iyi temizleme ve kesme kaldırma kapasitesi sağlayabilen köpüklü sondaj sıvılarının gelişimini vurgulamaktadır. Köpüklü sondaj sıvıları, daha fazla kesmeyi kaldırma ve sondaj deliğini sabitleme yeteneği nedeniyle en yaygın olanı sert köpük olmak üzere sabit köpük, sert köpük ve yağ köpüğü olarak kategorize edilir.

6. Gerçek Zamanlı Veri Analitiği ve Otomasyon

Canlı sondaj veri akışlarının bulut veri analitiği boru hatlarıyla birleştirilmesi, matkaba gerçek zamanlı otomatik projeksiyonlar yapılmasını sağlar. Bu teknoloji, sondaj operasyonları sırasında daha bilinçli karar almaya olanak tanır ve bu da artan üretkenliğe ve azalan verimsiz zamana (NPT) yol açar.

Simülasyon Nasıl Araçlar Yenilikçi Dengesiz Sondaj Ekipmanları için kullanılır

Simülasyon araçları, sondaj operasyonlarının karmaşık dinamiklerinin anlaşılmasına, performansın optimize edilmesine ve güvenliğin sağlanmasına yardımcı olur.

• Dinamik Delme Simülasyonu: The dinamik sondaj simülasyonları basınç kontrolü, kuyu kontrolü, patlama kontrolü, yönetilen ve dengeli olmayan işlemler için. Daha basit sabit durum modelleriyle mümkün olmayan doğrulukla gerçek sondaj işlemlerini kopyalar. Simülasyon aracı, kuyu kontrolü iş akışı etrafında oluşturulmuştur ve geçici sıcaklık, tam bileşimsel izleme, gelişmiş PVT modelleme ve ivme etkileri dahil olmak üzere tamamen geçici gibi özellikler sağlar.
• Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM): FEM, jeoteknik araştırmalarda, dengeli olmayan sondaj işlemlerinde stres ve gerilme durumunu değerlendirmek için etkili bir araç olarak yaygın olarak kullanılır. Kuyu deliği kararlılık analizi için çok önemli olan tek bir kuyuyu analiz ederek tüm saha için gerekli sondaj çamuru ağırlığının belirlenmesine yardımcı olur.
• Doğrusal Olmayan Hareketli Ufuk Tahmini (MHE): Bu yöntem, parametre belirsizliklerinin varlığında, alt dengeli sondaj sisteminin durum tahmini için kullanılır. Manuel ve otomatik kontrol koşulları altında rezervuardan kuyuya petrol ve gazın üretim endekslerini tahmin eder. Doğrusal olmayan MHE'nin performansı, durum ve parametre tahmini için Kokusuz Kalman Filtresi (UKF) ile karşılaştırılır ve üretim endekslerini belirleme ve üretim koşullarındaki hızlı değişimleri teşhis etmedeki yüksek performansını gösterir.
• İki Fazlı Akışın İki Akışkan Modeli: Bu model, özellikle dip delik basıncını (BHP) ve iki fazlı akışın diğer parametrelerini doğru bir şekilde tahmin etmek için önemli olan, dengesiz sondaj işlemlerini simüle etmek için kullanılır. Model, BHP'yi ve diğer iki fazlı akış parametrelerini doğru bir şekilde tahmin edebilir ve bu da onu UBD işlemleri için değerli bir araç haline getirir.
• Model Tahminli Kontrol (MPC): Bu, dengesiz sondaj ekipmanlarında basınç ve akış kontrolü için yeni bir uygulamadır. Geri akış hızını ve kuyu basınç profilini kontrol etmek için pompa akışının ve boğaz basıncının koordineli kontrolünü kullanır. Kontrol sistemi, ortak sondaj operasyonları için yüksek doğruluklu bir sondaj simülatörü kullanılarak doğrulanır ve seçilen ayar noktalarına yakın operasyonlar için umut verici sonuçlar gösterir.
• Kuyu Stabilite Simülasyonları: Simülasyonlar, aşırı tükenmiş rezervuarlarda dengeli olmayan sondaj ekipmanı kullanmanın uygulanabilirliğini belirlemek için gerçekleştirilir. Yerinde stres alanı ve formasyonun mekanik özellikleri elde edildi ve analiz, yatay kuyuların düşük dengesizlik riskiyle dengeli olmayan bir koşulda delinebileceğini gösterdi.

Genel olarak, alt dengeli sondaj ekipmanlarındaki yenilikler, petrol ve gaz endüstrisinde verimliliği ve güvenliği artırıyor. Bu teknolojiler yalnızca operasyonel sonuçları iyileştirmekle kalmıyor, aynı zamanda sürdürülebilir sondaj uygulamaları için yeni standartlar belirliyor. Kuyu kontrolünden ve basınç yönetiminden sondaj parametrelerinin optimizasyonuna ve kuyu deliği stabilitesinin tahminine kadar. Simülasyon araçları, UBD sondaj operasyonlarının güvenliğini ve verimliliğini sağlamada olmazsa olmazdır.