Push-the-Bit RSS

Το iCruise της Hitliburton's push-the-bit RSS (Εικόνα: Halliburton)

Δύο εταιρείες παροχής υπηρεσιών που είναι γνωστές για περιστροφικά κατευθυνόμενα συστήματα (RSS), αποφάσισαν το καθένα το 2016 να δημιουργήσουν τα δικά τους εργαλεία push-the-bit. Οι προσφορές τους αποσκοπούν στην αύξηση της αξιοπιστίας των εργαλείων, της χρησιμοποίησης, των ομαλότερων επιπέδων καθαρότητας και των υψηλότερων επιπέδων της συνέχειας των επιδόσεων γεώτρησης από το καλοκαίρι έως τα καλά, λένε οι εταιρείες.

Το RSS Geopilot του Halliburton ήταν ένα "workhorse", αλλά η εταιρεία προσπάθησε να αναπτύξει ένα σύστημα push-the-bit που θα μπορούσε να χειριστεί πολύπλοκα πηγάδια, να είναι αξιόπιστο και να παρέχει συνεπή αποτελέσματα. Λόγω ποικίλων παραγόντων που εμπλέκονται στη γεώτρηση, λέει ο Paul Bond, διευθυντής προϊόντος του προϊόντος της Halliburton, οι επιδόσεις γεωτρήσεων για πολλαπλά πηγάδια στον ίδιο τομέα ενδέχεται να μην ταιριάζουν.

"Μπορείτε να τρυπήσετε ένα πηγάδι σε έναν τομέα ανοικτής θάλασσας, και είναι ένα ρεκόρ, αλλά το επόμενο πηγάδι μπορεί να μην πάει τόσο καλά", λέει.

Η Halliburton αποφάσισε να αξιοποιήσει τα άλματα στην τεχνολογία - συσκευασία ηλεκτρονικών, εξελιγμένοι αλγόριθμοι και επεξεργαστής υψηλής ταχύτητας - που είχαν προκύψει από την ανάπτυξη προηγουμένων συστημάτων.

«Επωφελήσαμε από αυτή την τεχνολογία για να βάλουμε στο εργαλείο για να οδηγήσουμε κάποιες από αυτές τις βελτιώσεις στην αξιοπιστία και τη δυνατότητα οδήγησης και για να μπορέσουμε να δουλέψουμε γρήγορα με το εργαλείο», λέει.

Το αποτέλεσμα ήταν το iCruise, το οποίο ξεκίνησε το τρίτο τρίμηνο του 2018. Το "i" στο iCruise είναι για πληροφορίες, εξηγεί ο Μποντ. Το εξωτερικό του εργαλείου "φαίνεται απλό και στιβαρό", αλλά το εσωτερικό έχει τη δυνατότητα να συλλαμβάνει μεγάλα ποσά δεδομένων σε πραγματικό χρόνο και να το μεταδίδει στον χειριστή.

Τρία μαξιλάρια βγαίνουν από το εργαλείο μία φορά ανά περιστροφή, έτσι σε 400 περιστροφές ανά λεπτό, κάθε μαξιλάρι θα βγει στο ίδιο σημείο έξι φορές ανά δευτερόλεπτο για να σπρώξει το μπιτ στην κατεύθυνση που ο διατρητής θέλει να κατευθύνει το φρεάτιο. Ένα πολύπλοκο σύστημα ελέγχου λαμβάνει υπόψη 1.000 μετρήσεις της όψης του εργαλείου ανά δευτερόλεπτο για να προσδιορίσει πότε πρέπει να στείλει το εξάρτημα έξω.

"Αυτός είναι ο τύπος της νοημοσύνης που βάζουμε σε αυτό", λέει ο Μποντ. "Αποθηκεύουμε πολλές πληροφορίες στα εργαλεία και χρησιμοποιούμε τις πληροφορίες για να βελτιώσουμε τη συνολική αξιοπιστία".

Αυτές οι μετρήσεις των τάσεων, των θερμοκρασιών και των κραδασμών του εργαλείου λαμβάνονται επίσης ανά δευτερόλεπτο και αποθηκεύονται στη μνήμη του συστήματος, επιτρέποντας την έξυπνη διάγνωση σε πραγματικό χρόνο. Το τεράστιο ποσό των δεδομένων που παράγονται από κάθε διαδρομή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να «καταρτιστεί πότε πρέπει να συνταξιοδοτηθούν ορισμένα εξαρτήματα του εργαλείου προτού αποτύχουν με βάση το ιστορικό αυτών των στοιχείων», λέει ο Bond. "Αυτό παίρνει τη διάγνωση σε ένα νέο επίπεδο."

Η διαδικασία σχεδιασμού του Halliburton ενσωμάτωσε τη χρήση της ψηφιακής μοντελοποίησης με δίδυμα. "Μας δίνει μια καλή ιδέα για το πώς θα λειτουργούσε στον ψηφιακό χώρο προτού να δουλέψουμε ακόμη και το πηγάδι".

Το ψηφιακό δίδυμο μπορεί να χρησιμοποιηθεί με καλά σχέδια που θα βοηθήσουν τη διάνοιξη των γεωτρήσεων να είναι πιο προβλέψιμη, επαναληπτική και συνεπής από ό, τι όταν χρησιμοποιείτε μόνο ένα χειροκίνητο καρφωτικό στρόβιλο, λέει.

"Θα μπορούσαμε να βάλουμε τα μοντέλα σε έναν επιφανειακό υπολογιστή και να σχεδιάζουμε καλά κριτήρια για την αποφυγή άλλων πηγαδιών και να αναπτύξουμε μια πλατφόρμα αυτοματισμού όπου το επιφανειακό σύστημα παράγει εντολές στο εργαλείο για να ακολουθήσει το εργαλείο το εργαλείο", λέει ο Bond.

Ο Halliburton έτρεξε αυτή τη δοκιμή σε μια δοκιμαστική πλατφόρμα, με έναν υπολογιστή να δημιουργεί εντολές απευθείας στο εργαλείο iCruise τον Νοέμβριο του 2018 στο Τέξας.

"Σχεδιάσαμε την κατασκευή με μια στροφή 11 μοίρες και ακολούθησε ακριβώς το σχέδιο", λέει, προσθέτοντας ότι η εμπιστοσύνη στην τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να μειώσει τις απαιτήσεις για την ύπαρξη τόσων διανομέων κατεύθυνσης στην τοποθεσία.

Το ίδιο το σύστημα μπορεί να χειριστεί doglegs 18 βαθμών. Το iCruise διατίθεται σε 4 3/4 ίντσες, 6 3/4 ίντσες, 8 ίντσες και 9 ½ ίντσες.

Οι μηχανικοί της Halliburton προετοιμάζουν το iCruise Intelligent Rotary Steerable System για ένα τρέξιμο σε μια δοκιμαστική εξέδρα (Image: Halliburton)

Σύμφωνα με το Halliburton, η modularity του iCruise BHA και οι ακριβείς δυνατότητες διεύθυνσής του έχουν παραδώσει λεπτές σωληνώσεις με μικρότερη αντοχή, η οποία οδήγησε σε ταχύτερες ταχύτητες έκπλυσης μετά από διατρήσεις πλάτους άνω των 2 μιλίων.

Μέχρι σήμερα, η Halliburton έχει διάτρηση 250.000 ποδιών με το iCruise σε πολλαπλές λεκάνες σε όλη τη Βόρεια Αμερική, τη Μέση Ανατολή και την Αργεντινή. Έχει προγραμματιστεί να αναπτυχθεί στον κόλπο του Μεξικού και στην εξωχώρια Νορβηγία αργότερα φέτος.

"Αυτός θα είναι ο δούλος μας που θα προχωρήσει", λέει ο Μποντ.

Magnus
Όταν η Weatherford θέλησε να δημιουργήσει μια προσφορά push-the-bit, η εταιρεία παροχής υπηρεσιών προχώρησε γρήγορα στην ανάπτυξη, φέρνοντας σε επαφή τους μηχανικούς που είναι εξοικειωμένοι με τα συστήματα push-the-bit, πραγματοποιώντας ενημερωτικές συναντήσεις με τους πελάτες για να κατανοήσουν πλήρως τις ανάγκες τους και θέλουν σε ένα push-the-bit RSS, και ταυτόχρονα το σχεδιασμό και την κατασκευή ενός εργαλείου.

Λιγότερο από ένα χρόνο αργότερα, τον Απρίλιο του 2017, ο Weatherford είχε ένα πλήρως λειτουργικό εργαλείο σε μια δοκιμαστική πλατφόρμα στην Οκλαχόμα, και τον Απρίλιο του 2018, ο Weatherford διέθεσε στο εμπόριο τον RSS Magnus push-the-bit RSS με κολάρο 6 3/4 ιντσών. Από τον Φεβρουάριο, η εταιρεία είχε διάτρησε περισσότερα από 200.000 πόδια με τον Magnus στις ΗΠΑ, το Μεξικό και τη Μέση Ανατολή.

Ο Etienne Roux, πρόεδρος της γεώτρησης και αξιολόγησης της Weatherford, λέει ότι η εταιρεία επένδυσε στην ανάπτυξη ενός συστήματος push-the-bit για διάφορους λόγους, μεταξύ των οποίων η Magnus ανοίγει την offshore αγορά για την εταιρεία παροχής υπηρεσιών, εγγενή διαφορά σχεδιασμού μεταξύ συστημάτων point-and-the-the-bit.

"Όλα τα περιστρεφόμενα κατευθυνόμενα συστήματα είναι πολύπλοκα", λέει. "Τα συστήματα push-the-bit είναι λιγότερο περίπλοκα."

Το Weathermount's Magnus push-the-bit RSS (Εικόνα: Weatherford)

Μέρος της οδηγικής πρόκλησης για το σχεδιασμό συστήματος push-the-bit, λέει, είναι ότι οι πελάτες θέλουν το κόστος να πέσει κάτω στην καλή κατασκευή. Για χρόνια, οι τιμές δεν μειώθηκαν για τις λειτουργίες RSS push-the-bit, λέει, σε μεγάλο βαθμό λόγω του δυοπωλίου στον χώρο push-the-bit. Επιπλέον, όταν ένα σύστημα απέτυχε, έπρεπε συχνά να αποστέλλεται μακριά για επισκευές που προκαλούν κεφαλαιακή αναποτελεσματικότητα και δαπανηρούς περιορισμούς διαθεσιμότητας. Οι πελάτες ήθελαν ένα βελτιωμένο σύστημα για να ελαχιστοποιήσουν τις πιθανότητες για κολλημένο σωλήνα και ήθελαν ένα σύστημα που να παρέχει ένα ομαλό φρεάτιο το οποίο θα μπορούσε να διατηρηθεί και να γυρίσει όσο το δυνατόν πιο κοντά στις λειτουργίες.

Το Magnus αποσκοπεί στη μείωση του συνολικού κόστους κατασκευής, σύμφωνα με τον Roux. Το ίδιο το εργαλείο είναι σε θέση να προχωρήσει περαιτέρω, μακρύτερα και βαθύτερα, με λιγότερες απαιτήσεις συντήρησης σε σύγκριση με άλλα συστήματα, λέει.

Το Magnus είναι ένα ισχυρό εργαλείο, και ο βελτιωμένος σχεδιασμός ελαχιστοποιεί τα προβλήματα που έχουν κολλήσει, σύμφωνα με την εταιρεία.

Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά σχεδιασμού του Magnus είναι το τρίο του ανεξάρτητων μαξιλαριών, το οποίο ο Weatherford ανέπτυξε ως απάντηση στις απορίες του πελάτη για μια μέθοδο RSS που θα οδηγούσε σε μια ομαλότερη φρεάτιο, προσθέτει. Τα τακάκια βγαίνουν σε προκαθορισμένα χρονικά διαστήματα για να μετακινήσουν το κομμάτι στην επιθυμητή κατεύθυνση. Και τα τρία μαξιλαράκια μπορούν να απενεργοποιηθούν κατόπιν ζήτησης, επιτρέποντας, για πρώτη φορά, τον αληθινό ανεξάρτητο έλεγχο των μαξιλαριών που οδηγεί σε ομαλότερες εκβαθύνσεις και επιτρέποντας πιο αποτελεσματικές εξόδους του περιβλήματος, λέει.

"Ο Magnus εξαλείφει τα microdoglegs και τα κτυπήματα, τα πράγματα που μισούν τα άτομα που ολοκληρώνουν, που κοστίζουν πολλά χρήματα για τη ζωή του πηγαδιού και τα οποία μπορούν να λύσουν μακροπρόθεσμα προβλήματα παραγωγής", λέει ο Roux.

Το σύστημα διαθέτει ικανότητα dogleg 10 βαθμών, όταν απαιτείται για την κατασκευή καμπύλης, σύμφωνα με την εταιρεία, ενώ η δειγματοληψία υψηλής ταχύτητας ελέγχει τη θέση του εργαλείου. Weatherford έχει διαθέσει τα 950 εργαλεία μεγέθους για τμήματα οπών 12 1/4 ιντσών και μια έκδοση 11 ιντσών του Magnus θα είναι διαθέσιμη αργότερα αυτό το έτος.

Weatherford έτρεξε Magnus στο μεξικανικό τομέα του ράφι του Μεξικού το Νοέμβριο του 2018 για έναν πελάτη. Σε αυτή την εφαρμογή, ο Magnus αντικατέστησε το εργαλείο RSS push-the-bit ενός ανταγωνιστή για ένα πηγάδι σε βάθος νερού 161 ποδιών.

«Καταφέραμε να υπερβούμε την παράδοση του ανταγωνιστή με ρυθμό διείσδυσης και χρόνο σε συνολικό βάθος», λέει ο Roux.

Οι πελάτες KPI ζήτησαν ROP 9 m / hr πάνω από το τμήμα και το Magnus παρέδωσε περισσότερα από 16 m / hr, σύμφωνα με τον Weatherford. Επιπλέον, η εταιρεία λέει ότι ήταν κρίσιμο το ποσοστό συσσώρευσης να διατηρείται σε λιγότερο από 3,75 DLS, το οποίο ο Magus παρέδωσε, διατηρώντας σε 3,67 DLS.

Κοιτάζοντας μπροστά, ο Weatherford στοχεύει στην πληρέστερη αυτοματοποίηση του Magnus. Για παράδειγμα, το Weatherford είναι λογισμικό ρύθμισης που επιτρέπει την αυτόματη μέτρηση της κατεύθυνσης και του αζιμουθίου με παρόμοιο τρόπο που ελέγχεται η κλίση, επιτρέποντας να γίνονται προσαρμογές σε πραγματικό χρόνο ώστε να παραμένουν σε μια προκαθορισμένη τροχιά και αζιμούθιο.

"Κάνουμε πολλή δουλειά για να καταστήσουμε δυνατή την αυτόνομη λειτουργία του Magnus", λέει ο Roux.

Οι μηχανικοί Weatherford αναπτύσσουν το RSS push-the-bit RSS (Image: Weatherford)