优化的钻杆连接提高了扩展范围应用的效率日常保洁
时间：2022/06/27 20:35:54 编辑：
优化的钻杆连接提高了扩展范围应用的效率
从2004年到2009年，美国和国际土地市场的钻井公司首次有机会尝试高扭矩，优质的钻杆连接。与前几代API旋转肩式连接相比，设计的改进意味着这些优质连接可用于偏斜和延伸范围的海上油井，以克服使用先前类型连接的挑战。虽然这些优质连接最初被认为仅适用于海上项目，但由于成本较高，一些精明的租赁工具公司在陆上推广这些产品，认识到钻井效率显着提高的机会okmart.com。
对于一些用户来说，这是一个绝对的好处; 细长的连接意味着较小直径的较大直径管道，增强的刚度和改进的液压系统，并有助于在陆上“工厂钻井”的兴起。然而，对于其他人来说，情况更复杂; 虽然性能提高了，但产品成本更高，维修更多，并且运行高级连接与API连接的学习曲线陡峭。这些挑战产生了巨大的变革阻力。在2008年至2009年的经济衰退之后，许多运营商审查了计划，并决定速度和效率的提高值得高级钻杆的学习/成本曲线，并开始向更大数量的陆基高级连接过渡。
分析
在接下来的七年中，National Oilwell Varco（NOV）与运营商，钻井承包商和租赁工具公司进行了多次对话，讨论了转移到陆上项目时海上使用技术的明显缺点。这与陆上旋转导向系统的谈话大致相同。很快就发现陆上作业的快节奏速度，由批量钻井，频繁的钻机移动; 不太宽容的钻机设备，以及更频繁的检查，导致更快的排水管道。由于钳子寿命缩短，工具接头磨损不均匀，频繁滑动引起的管道磨损，更频繁的耐磨带以及更多的检查废品退出，所以拥有成本差异导致对成本和性能的必要调整进行了广泛的评论。
世界各地正在使用超过2.25百万吨的NOV三角钻管连接，其他运营商表示有兴趣升级到高级连接， 如图1所示。本文探讨了在这些不确定的时期，运营商希望对其钻井计划进行根本性改变的原因。具体而言，它将详细介绍三个美国客户的钻杆连接选择标准，以及一个在岸客户和一个中东海外客户的标准。
案例历史
一家在中东陆上运营多年的国际石油和天然气公司正在寻求更快更有效地钻井的升级。来自其特许权的历史井数据支持了5?和4-in的锥形弦的概念。钻杆，钻孔速度比钻杆由5和3?英寸组成的速度更快。钻杆。业界通常将此归因于较大管道的更好的水力性质，但是较大直径的管道也改善了刚度，这可以在一定程度上帮助减少粘滑。
除其他标准外，操作员还评估了钻杆连接和管道等级。考虑到套管程序，地层困难，压力机制和钻井平台能力的限制，该评估过程包括考虑中东以前的现场经验以及最近在美国运营中进行的成功变更，以及更快地钻探的目标。操作员还表示希望最小化操作问题，包括避免使用刺穿导向器，这需要额外的操作，同时避免许多上一代高级连接由于其浅锥形而易于受到的刺伤。此外，先前的经验表明，许多优质连接需要在密封肩下至少2英寸处抓住盒子，
操作员注意到其钻井承包商正在使用较小的铁质粗糙钻孔，这些钻头不会对下部钳子进行垂直调整，因此需要采用两步式接头工艺来组成高扭矩连接。由于运营商正在寻求更快，更高效的运营，它选择了第四代Delta连接，它具有更高的扭转能力，但也解决了运行问题，例如将箱钳自由区域缩短到?-in。在化妆操作过程中，无需使用刺穿导向器，并使用更陡的锥度来促进绊倒和跑步时更深的刺伤。除连接升级外，操作员还选择了新的高强度酸性服务等级HS3125，与典型的105-ksi酸性等级相比，其抗拉能力提高了19％。这将为未来的勘探井提供更大的灵活性。实施全套变革的钻井作业始于2019年上半年。
离岸，在中东，考虑因素略有不同。该项目有几个不同的设计标准，重点是用一个5?英寸替换锥形弦（5?×5英寸）。串。使用更新连接的目标，其总扭矩高于5?-in。通过较小的连接OD改善环形液压系统; 根据重新缩减，将琴弦的预期寿命提高至少5％; 并且在使用铁钻工或地板钳时，在钻台上实现化妆/挖掘时间至少比以前的高级连接快10％。
此外，超薄连接使操作员可以使用全强度的打捞筒，在必要时大大提高了易碎性。结果是积极的，前四口井中有三口井的钻井时间有所改善。这导致四口井的钻井时间净减少约3％，钻井总长度为90,000英尺， 见表1。
使用弦乐器的钻探人员和工程人员对连接性能做出积极评价，并指出它很容易被刺入并且更快地进行化妆/突破，大多数连接在MUT处或接近MUT（约60 kft-lb）时断裂。没有正确记录滑动到滑动时间，因此没有收集结论性数据来验证化妆/分组时间是否在先前平均时间的10％之内。然而，间接措施提供了足够的信心，即与以前使用的产品相比，新连接更快。
在第一口井之后，10％的管柱（90个接头）被送去进行TH Hill DS-1类别5检查，在第三口井之后，整个管柱被送去进行DS-1类别5检查。总共检查了1,876个末端（938个关节），结果如下：
1,827结束（97.4％）被接受
由于密封腐蚀和/或密封损坏，26个端部（1.4％）被拒绝重新涂覆
23个端部（1.2％）被拒绝重新切割，18个由于密封/螺纹损坏或螺纹腐蚀而被拒绝，5个由于螺纹磨损。
表2 总结了钻井平台的结果，该钻井平台使用锥形管柱进行了三年井的新连接与六年相同的钻井平台。新连接的平均回收率远低于六年平均回报率1.2％对6％。尽管这种极低的平均值是在相对较新的管道上完成的，并且可能随着时间的推移而增加，但在美国大得多的样品基础上看到的数量已经证实了低修复率。
然而，在讨论美国土地项目时，很明显不同的考虑因素推动了西德克萨斯州运营商的决策。该区域有两个主要的井剖面：标准剖面，有8?或8?英寸。井底截面，以及6?或6?英寸的细孔型材。井底部分。在这两种情况下，操作员通常都在考虑使用带有连接的管道，以允许在相同的孔部分中使用更大尺寸的管道。适用于8?或8?英寸。井底部分，标准运行5英寸。带有API NC50连接的钻杆， 图2。
此连接的尺寸为6英寸。OD和2?-或3?-in。ID。具有相同OD（6?英寸）的连接能够在5?英寸上使用。钻杆，标准连接ID为4英寸， 如图3所示。正在考虑使用这种5?英寸配置的运营商。钻杆，Delta 544连接，6英寸。OD和4英寸 ID，被特定的好处所吸引。
在一种情况下，操作员使用标准的5英寸。钻杆看到立管压力达到最大值的情况。操作员必须降低流量，然后降低ROP。在同一个垫上的另一个井上，操作员使用了5?英寸。带有6?-in的字符串。OD和4英寸 ID连接。在那个方面，操作员能够以相同的流量运行整个部分，最终得到的速度比5英寸更快。管道，从而减少了钻井的时间。对于细孔型材，一些操作员一直在使用4英寸。6英寸的钻杆。孔部分。然而，现在更多的注意力集中在6?或6?英寸。井底部分，4?英寸。字符串，使用5?英寸。OD×3英寸 ID Delta 425。
孔部分中较大的管道尺寸较硬，允许在侧面钻一个直孔并保持在所需的生产区域。更大的管道和更大的连接ID也允许更高的流量和液压马力。纤细的5?英寸。与其他细线连接相比，工具接头OD更有利，因为某些结构对ECD问题更敏感。较小的OD允许较低的ECD。
第三个好处是使用4?英寸的操作员观察到的时间节省。管道钻井，从上到下。操作员的分析表明，通过不必为顶孔部分跳出较大尺寸的管道，然后在较小尺寸的管道中为曲线和横向跳闸而实现的时间/成本节省超过了所需的较慢钻孔使用较小的管道在顶部孔中运行。
基本上，对于具有一种尺寸管道的操作员来说，钻井整个井更有效。除了使用单根绳索节省这些时间/成本之外，操作员还可以从安全角度获益，因为他们不会经常绊倒，放下和拾取管道。
增加值
新的连接结合了Grant Prideco多年来学到的许多课程，以及最终用户的反馈，提供了更加用户友好的设计。此外，该连接是对行业的响应，该行业要求在扩展范围的侧面和具有挑战性的井环境中具有性能，同时保持经济可行性。
通过广泛的连接设计验证和测试，性能结果始终如一地证明，在补充和分解过程中，连接速度大约是早期优质高扭矩螺纹的两倍。此外，现场测试和项目实施已经证实了这些优势 - 特别是可用扭矩的增加 - 以及使用新连接时管道维护和拥有成本的显着降低。
通过连接，技术与射频识别标签的集成也可以提供跟踪资产并使其可追溯到其OEM证书的方法。