【19.04】斯伦贝谢页岩钻井技术介绍 (下)

时间:2019-11-18 14:48 来源:《石油与装备》杂志 作者:李智鹏 许京国 点击:

Petrel Shale是 一 个 利 用Petrel 勘探与开发软件平台功能的新产品。该产品是专门为页岩资源开发设计的用户界面和工具集,通过对地质和地球物理构造图的有效评 价,Petrel Shale 简 化了井的设计并完成决策,在这一独特的操作环境下,对未来页岩勘探与开发提供了有效支持。如何能提高产能与效率Petrel Shale 涉及五个关键页岩开发流程:勘探、 评价、 钻井、完井及开采。
 
Petrel Shale 中的勘探工具提供了快速初始勘探筛选工作流程,帮助确定可追求的勘探面积。Petrel Shale 能设计数以万计的油气井,并将其可视化,以及在任何规模下创建相关联的控制面板;将 PetroMod 石油信息系统建模软件岩性的完整清单与创建自定义岩性的能力相结合,为石油系统建模提供保证;一维石油系统建模模拟工具用于从井筒角度前后关联,系统性了解埋藏历史、烃源岩成熟度、排烃潜力及烃岩随时间的变化;利用概率制图映射岩石属性的变化,将演示元素映射为成功的概率图。
 
Petrel Shale 提供了简化合理的工作流程,以本地和区域数据背景创建制图和跨井解释。使用栅格和数字日志两种方式,井的相关工具提供了很大的灵活性,以快速解释和验证地层标志;生成等容或等体积线,并自动更新地层构造图,以便了解储层厚度和范围;公共的和公司特有的地理信息系统(GIS)地图服务都可以流化或分组,提供对其它数据如地形、地磁及农耕等数据的访问;对地震体积和地表进行地震属性分析, 帮助了解构造储量。Petrel Shale 允许用户整合生产数据与地质信息进行分析,以便更好的了解生产与地质的关系。在井或区块层面,通过创建动态生产图来分析生产数据;利用页岩分析工具,进行线性和非线性的多变量分析,预测产量和产量走势。
 
优化目的层与流入设计Petrel Shale 是 一 个灵活且可伸缩的基于映射图的 解 决 方 案, 作 为 Petrel平台的一部分,工作流程很容易从映射图扩展到基于模型的解释,基于模型的工作流程提供了强大功能, 包括地质力学和流动模拟,从而通过在 Petrel 平台水力压裂模拟软件中使用红树林工程激励设计来扩展及时建模和模拟水力压裂的能力。识别具有最佳开采潜能的储层,自动进行井眼轨迹设计,抵达这些目的层,见图 1。在规划设计水平钻井、加密钻井或其它井眼轨迹决策时,斯伦贝谢的“井眼目标与流入设计优化技术推选包”可以帮助你的团队大幅缩短以最佳潜能扩大产量设计井眼目的层所需的时间。
 
与斯伦贝谢专家以专题研讨会模式协同工作,你的油藏工程师们可以使用其中一个现场的数据向你展示如何有效使用 Petrel 工作流程实现以下功能:根据用户确定的潜在储层,自动进行井眼目的层设计;快速进行多口复杂井建模的能力;快速进行“假设或推测”分析;“主储层”识别;布井与井位决策;井流入或自喷性能优化;研究最大采收率的智能完井选项和方案。如果你的目标是最大采收率,特别是在复杂地质构造环境下进行方案设计,10 天的工作结合咨询与亲手训练,可以帮助你完成已确定井的最佳井眼轨迹和完井设计,以及在其它油气井面临类似情况时逐步灌输知识和信心,这个技术推选包可以大幅缩短布井、钻井和完井设计的时间。
 
在需要核实地下不确定性风险时,最好通过开展一次技术咨询和研讨来解决。不确定性的评估,对导致钻已知目的层可能出现潜在风险的评价以及完井选择的决策,都可能比技术推选包所包含功能和条目要复杂,可能需要更复杂的工作流程和应对方法。模拟井下工况试验作 为 i-DRILL 设 计 过 程 的一部分,专门培训的工程师模拟钻头运转状态,以及井底钻具组合和钻柱每个组件的使用状况。工程师评价一系列减少有害震动、摆动的选项和方案,从而提高设备寿命和尽可能减少故障,提高机械钻速,改善井下工况和定向控制,以及降低整体钻井成本。可以核查钻头优选、钻具组合、钻柱设计、地面参数、组件安置、以及过平衡压力等各种组合设计。通过多地层不同抗压强度、地层倾角、均匀性和非均匀性等属性来分析钻具组合的动态工况是可行的,地层过渡是获得最佳性能的关键因素。
 
新技术和非常规方法的虚拟测试可以消除现场或钻机试验的风险和费用。利用邻井数据、地面和井下测量数据、以及对产品及应用的深入了解,i-DRILL 设计过程可以创建一个虚拟的钻井环境,详细的几何学输入参数和岩石力学数据也被考虑在内。模拟钻井作业可以评估低效和伤害井底钻具行为的根源,接下来,工程师们可以使用复杂的动态分析,客观准确地对比多种纠正问题的方法。为解决问题的钻头设计找出真实的技术性能极限,不冒险损失与超极限有关的钻井周期,或操作远低于极限的低效率的钻井周期损失;为了解决某个特定的钻井问题,在试图确定最佳钻井系统配置时,消除不必要的改变井底钻具组合的起下钻时间损失;预测新钻头设计的性能;以空间和时间,预测定向钻井井底钻具组合的动态行为;找出钻柱和井底钻具组合易发生问题的井段,帮助预防井下工具落井;尽可能减少有害的横向、扭曲和轴向震动、摆动,以及粘滑、卡钻;平衡钻头与扩眼器切削结构的负荷,尽量提高双直径井底钻具的稳定性。
 
以位移和旋转导向推进块的接触力、底部井眼图案和弯曲力矩展示的研磨齿应用的三维视图,见图 2。一只 PDC钻头与扩眼器应用显露的扭矩和弯曲力矩的三维视图。见图 3。震动、摆动或失效工况的原因,确定最佳钻井设计与相关配置;钻头分析,确定在稳定状况下获得最高机械钻速的设计;钻头与扩眼器的平衡,确定在稳定状况下获得最高机械钻速的两者组合;比较井底钻具组合,研究最小化震动、摆动时的定向状况;稳定状况下,最大机械钻速的钻压范围及钻头转速;完钻跟踪,确 定 预 钻 井 i-DRILL 设 计 推 荐的使用和有效性;钻具系统检查,评估动态行为,识别与震动、摆动、弯曲力矩和扭矩有关的问题;穿过不同地层钻头的耐久性和机械钻速。
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