การเลือกชุดประกอบรูด้านล่าง (BHA) ที่เหมาะสมที่สุดเป็นการตัดสินใจที่สำคัญในแต่ละวันสำหรับวิศวกรการขุดเจาะ BHA ที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจในการควบคุมวิถีหลุมเจาะ เพิ่มอัตราการเจาะ (ROP) ให้สูงสุด และป้องกันปัญหาหลุมเจาะที่มีค่าใช้จ่ายสูง แทนที่จะอภิปรายทางทฤษฎี วิศวกรภาคสนามต้องการคำแนะนำที่ใช้งานได้จริงและนำไปใช้ได้โดยตรง โดยพิจารณาจากประเภทหลุม การก่อตัวของหลุม และเป้าหมายการปฏิบัติงาน
บทความนี้นำเสนอตรรกะหลักสำหรับการเลือก BHA และส่วนประกอบที่ใช้บ่อยที่สุดในการดำเนินงานแท่นขุดเจาะ-ตั้งแต่บ่อแนวตั้งไปจนถึงส่วนแนวนอน
ตรรกะหลัก: ปัจจัยสำคัญสามประการในการเลือก BHA
การเลือก BHA มีการพิจารณาหลักๆ อยู่ 3 ประการ:
- ข้อกำหนดวิถี Wellbore:แนวตั้ง? ทิศทาง? แนวนอน? สร้าง? ถือ? หยด?
- การก่อตัวและการพิมพ์หิน:อ่อนนุ่ม? แข็ง? มีแนวโน้มที่จะเบี่ยงเบน? บวม? ไม่เสถียรเหรอ?
- ความต้องการในการดำเนินงาน:อัตราการไหลสูง? ลดแรงสั่นสะเทือน? ป้องกันท่อตัน? บูรณาการ MWD/LWD?
ในหนึ่งประโยค:
- บ่อน้ำแนวตั้งเน้นไปที่การเบี่ยงเบน-รูตรง-
- หลุมทิศทางมุ่งเน้นไปที่อัตราการสร้างและการควบคุมวิถี
- บ่อแนวนอนมุ่งเน้นไปที่การจัดการมุมการยึดและการลาก (แรงบิดด้านหลัง)
หลักการสำคัญในการคัดเลือก BHA (สิ่งจำเป็นภาคสนาม)
สำหรับการต่อต้าน-การเบี่ยงเบนในบ่อแนวตั้ง (การก่อตัวง่าย-ถึง-การเบี่ยงเบน):
- ใช้ลูกตุ้ม BHAหรือหลุมบรรจุ BHA.
- ในการขึ้นรูปแบบแข็งและรู-ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ให้ใช้ท่อเจาะ-น้ำหนักมาก (HWDP) เพื่อลดความยืดหยุ่น
สำหรับส่วนทิศทาง / สร้าง:
- อัตราการสร้างที่ต้องการ:มอเตอร์ดิสเพลสเมนต์เชิงบวก (PDM) พร้อมตัวกันโคลงใกล้-บิต ปลอกเจาะสั้น ช่วยลดความแข็ง
- มุมยึดที่ต้องการ:PDM พร้อมตัวกันโคลงหลายตัว ความแข็งปานกลาง
- ต้องการมุมตก:เพิ่มเอฟเฟกต์ลูกตุ้ม ยืดคอสว่านด้านล่างให้ยาวขึ้น
สำหรับส่วนแนวนอน (เน้นที่สำคัญไปที่การลดแรงลากและการถ่ายโอนน้ำหนัก):
- เปลี่ยนปลอกเจาะหลายตัวด้วย HWDP เพื่อความยืดหยุ่นและการถ่ายเทน้ำหนักที่ดีขึ้น
- ต้องมีโช้คอัพ (แดมเปอร์สั่นสะเทือน) และอุปกรณ์กันโคลง
- มาตรฐาน LWD/MWD (รังสีแกมมา ความต้านทานไฟฟ้า ความหนาแน่น)
สำหรับรูปร่างที่ไม่มั่นคง บวม หรือแน่น:
- ลดความซับซ้อนของ BHA ใช้สารเพิ่มความคงตัวน้อยลงเพื่อหลีกเลี่ยงส่วนที่ยื่นออกมาและการเกาะติด
- เพิ่มไว้ข้างใต้-รีมเมอร์หรือเครื่องเจาะรูหากจำเป็น
สำหรับบ่ออุณหภูมิลึก สูง-แรงดันสูง- (HPHT):
- ใช้ปลอกเจาะที่มีความแข็งแรงสูงกว่า-และ HWDP
- เว้นระยะห่างเพียงพอเพื่อความปลอดภัยของเครื่องมือเพื่อป้องกัน-ความเสียหายที่อุณหภูมิสูงต่อเครื่องมือ MWD
เทมเพลต BHA ที่พบบ่อยที่สุด (ใช้งานได้โดยตรงสำหรับการออกแบบหลุม)
ด้านล่างนี้คือการกำหนดค่า BHA มาตรฐานเจ็ดแบบที่ใช้ในแต่ละวันในการปฏิบัติงานของแท่นขุดเจาะ
1. การป้องกันบ่อน้ำแนวตั้ง-การเบี่ยงเบน BHA (หลุมบรรจุ / ลูกตุ้ม)
ใช้ได้กับ: บ่อน้ำแนวตั้ง การก่อตัวที่ง่าย-ถึง- การก่อตัวที่แข็งปานกลาง-
บิต → ใกล้-ตัวกันโคลงบิต → คอลลาร์เจาะ × หลาย → ตัวกันโคลงระดับกลาง → คอลลาร์เจาะ → HWDP → ท่อเจาะ
คุณสมบัติ: โครงสร้างรูแบบอัดแน่น/ลูกตุ้มควบคุมการเบี่ยงเบนและรักษาเสถียรภาพของแอซิมัท ป้องกันการเอียงมากเกินไป
2. คลาสสิค เพนดูลั่ม BHA
ใช้ได้กับ: การขึ้นรูปแบบอ่อนถึงปานกลาง-ที่ต้องการการควบคุมการเบี่ยงเบนอย่างมาก
บิต → ปลอกสว่านสั้น (จุดลูกตุ้ม) → ตัวกันโคลง → ปลอกเจาะ → HWDP → ท่อเจาะ
กลไก: น้ำหนักของปลอกสวมส่วนล่างจะสร้างแรงลูกตุ้มเพื่อดึงดอกสว่านกลับสู่แนวตั้ง
3. ส่วนการสร้างทิศทาง BHA (อัตราการสร้าง)
ใช้ได้กับ: จุดเริ่มต้น- (KOP) มุมการก่อสร้าง
บิต → PDM (ตัวเรือนโค้งงอ: 1 องศา , 1.25 องศา , 1.5 องศา หรือ 2 องศา ) → ใกล้-ตัวกันโคลงบิต → ปลอกสว่านแม่เหล็กที่ไม่ใช่- (NMDC) → MWD/LWD → ปลอกเจาะ → HWDP → ท่อเจาะ
ประเด็นสำคัญ: มุมโค้งงอของมอเตอร์ที่เลือกตามอัตราการสร้างที่ต้องการ ตัวป้องกันบิตใกล้-ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการสร้าง
4. ส่วนยึดทิศทาง BHA (มุมยึด)
ใช้ได้กับ: รักษาวิถีลูกหลังจากถึงมุมที่ต้องการ
บิต → PDM (โค้งงอปานกลาง) → ใกล้-ตัวกันโคลงบิต → NMDC → MWD → ปลอกเจาะ → ตัวกันโคลง → HWDP → ท่อเจาะ
คุณสมบัติ: ตัวกันโคลงหลายตัวสร้างเอฟเฟกต์ "ศูนย์กลางที่แข็ง" สำหรับการควบคุมมุมและแอซิมัทที่มั่นคง เหมาะสำหรับส่วนแทนเจนต์ยาวและ-บ่อเข้าถึงที่ขยาย
5. ส่วนแนวนอน BHA (ที่สำคัญที่สุด)
ใช้ได้กับ: การเจาะแนวนอน การแก้ปัญหาการลากและการถ่ายโอนน้ำหนัก
บิต → PDM (โค้งต่ำ) → ใกล้-ตัวกันโคลงบิต → NMDC → LWD (แกมมา ความต้านทานไฟฟ้า ความหนาแน่น) → โช้คอัพ → HWDP (ปริมาณมาก) → ท่อเจาะ
คุณสมบัติ: ใช้ปลอกเจาะน้อยที่สุด เพิ่ม HWDP ให้สูงสุดเพื่อความยืดหยุ่นที่ดีขึ้นและการถ่ายโอนน้ำหนักที่ราบรื่นยิ่งขึ้น จำเป็นต้องมีโช้คอัพเพื่อป้องกันความเสียหายจากแรงสั่นสะเทือนต่อเครื่องมือ LWD มาตรฐาน LWD สำหรับการประเมินรูปแบบเรียล-ตามเวลาจริง
6. สลิมโฮล/บ่อลึก BHA
ใช้ได้กับ: หลุมขนาดเล็ก-หรือสภาพที่ลึกและท้าทาย
บิต → PDM → NMDC → MWD → HWDP → ท่อเจาะ
โครงสร้าง: เรียบง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ลดขั้นตอนและตัวกันโคลงเพื่อป้องกันไม่ให้ติด
7.คอร์ริ่ง BHA
ใช้ได้กับ: การคว้านแบบธรรมดาหรือแบบมีสาย
ดอกเจาะ → กระบอกแกน → วาล์วกันแรงดัน → ปลอกเจาะ → HWDP → ท่อเจาะ
มีการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับประเภทกระบอกแกน (แบบมีสายเทียบกับแบบธรรมดา)
การช่วยจำการเลือกภาคสนามอย่างรวดเร็ว- (มีประโยชน์มากสำหรับลูกเรือแท่นขุดเจาะ)
| ความต้องการ | บีเอชเอ ช้อยส์ |
|---|---|
| แนวตั้ง เบี่ยงเบนง่าย-เพื่อ- | ลูกตุ้ม/หลุมบรรจุ; สารเพิ่มความคงตัวที่จำเป็น |
| จำเป็นต้องสร้างมุม | BHA แบบสั้น, ใกล้-ตัวกันโคลง, มุมโค้งงอของมอเตอร์ที่ใหญ่ขึ้น |
| ต้องถือมุม | ตัวกันโคลงหลายตัว ความแข็งสูงกว่า มอเตอร์โค้งงอปานกลาง |
| ส่วนแนวนอน | ความแข็งต่ำ HWDP มากกว่า โช้คอัพ + LWD |
| ชั้นหินที่ติด-/อยู่ในถ้ำ | ลดความซับซ้อนของ BHA ใช้สารเพิ่มความคงตัวน้อยลง |
| อุณหภูมิสูง-ลึก | อัพเกรดความแข็งแกร่ง เว้นระยะปลอดภัยสำหรับเครื่องมือ |
การเลือก BHA ที่เหมาะสมคือการตัดสินใจทางวิศวกรรมในแต่ละวันซึ่งส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะ การควบคุมวิถี และความปลอดภัยของหลุมเจาะ โดยการมุ่งเน้นไปที่ปัจจัยหลักสามประการ (วิถีการก่อตัว และความต้องการในการปฏิบัติงาน) และการใช้เทมเพลตภาคสนามที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว-ตั้งแต่ชุดป้องกัน-การเบี่ยงเบนในแนวตั้งไปจนถึง-สายควบคุมการลากในแนวนอน- วิศวกรสามารถออกแบบ BHA ที่เชื่อถือได้ซึ่งทำงานตามที่คาดหวัง ข้อมูลช่วยในการจำภาคสนามให้คำแนะนำที่รวดเร็วและนำไปปฏิบัติได้สำหรับทีมงานแท่นขุดเจาะ เพื่อปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพของหลุมขุดเจาะแบบเรียลไทม์ สำหรับข้อมูลโดยละเอียดเพิ่มเติม โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อทีม Vigor เพื่อขอข้อมูลผลิตภัณฑ์โดยละเอียดเพิ่มเติม
