長期以來,生產(chǎn)工程師一直認(rèn)為防砂是一種不受歡迎的、昂貴的、復(fù)雜的方法,再加上市場環(huán)境的波動和對更高效率和可持續(xù)性的需求。它會破壞井下水下設(shè)備和地面生產(chǎn)設(shè)施,并增加災(zāi)難性故障的可能性。
交叉利用可互換庫存的能力對同時處理多個項目所需的設(shè)備數(shù)量以及應(yīng)急規(guī)劃的需求有重大影響。因此,以最小的物流減少材料使用量。
為了實現(xiàn)油氣行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,高效利用資源是至關(guān)重要的,Tendeka采用了一種“即插即用”的方法,通過可互換的流入設(shè)備供應(yīng)和配件來控制防砂和流入。
標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品和方法
針對不同的油藏條件設(shè)計了許多不同的防砂方法,選擇合適的技術(shù)取決于是否需要防砂來決定所選擇的路線是否成功。該過程包括設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化,同時仍然保持設(shè)計的靈活性。這意味著同一底盤可以用于多種應(yīng)用,并可在安裝前進(jìn)行定制,以優(yōu)化油藏性能。一種管理出砂和流入控制的智能控制框架將考慮最有效的篩管過濾器尺寸、類型和機(jī)械級別選擇的組合。
這種方法的好處包括:改進(jìn)油藏動態(tài):靈活的“即插即用”方法可以根據(jù)最新的油藏和地層評價數(shù)據(jù),在鉆機(jī)現(xiàn)場優(yōu)化最終的防砂和流入控制設(shè)計;減少模具和機(jī)械的調(diào)整,提高生產(chǎn)效率。通過重復(fù)性和可靠性減少浪費;高效的供應(yīng)鏈和材料管理,使用適合生產(chǎn)和注射的冶金材料;流線型的生產(chǎn)過程;當(dāng)計劃變更時,可重復(fù)使用原材料;簡化制造。
這一過程的關(guān)鍵是提供可以容納多個解決方案的設(shè)備。每個帶入流裝置的防砂篩管接頭都有1 - 4個抽頭孔,可以配置為任意組合閥門。這些孔徑可以接受Tendeka的FloSure自主icd、floight和FloExtreme icd、FloSure注入閥、FloCheck控制閥、堵頭塞,甚至在某些情況下可以完全打開端口。這些可以根據(jù)井況在作業(yè)前或現(xiàn)場進(jìn)行更改。
Tendeka的方法是利用流入控制裝置來標(biāo)準(zhǔn)化篩套的長度和材料等級,目前為止,該公司生產(chǎn)的大部分篩管都采用了流入控制裝置。這大大降低了制造成本和施工過程中產(chǎn)生的廢物。
為了包括用于網(wǎng)格和鋼絲纏繞護(hù)套篩管的icd,建議的默認(rèn)長度為4.8米或7米。ICD和流出控制裝置包括被動的、自主的和先進(jìn)的ICD,以及止回閥。材料等級也是標(biāo)準(zhǔn)化的。最常見的是316合金,而825合金也適用于腐蝕性和挑戰(zhàn)性較大的井,具體取決于井下環(huán)境、選擇的完井管柱等級和預(yù)期使用壽命。
如果認(rèn)為自主流入控制閥有利于生產(chǎn)優(yōu)化,Tendeka的一系列注入閥可以同時用于每個層位的注入,并根據(jù)需要區(qū)分兩個方向的壓力/流量響應(yīng)。
此外,由于屏幕在設(shè)計時考慮了魯棒性,因此可以實現(xiàn)和調(diào)整過程,以最大限度地減少浪費。例如,去除陸上的保護(hù)性包裝材料,以減少海上地點的廢物處理。
例如,通過消除每10個屏幕改變長度和外徑的必要性,高級完井和生產(chǎn)優(yōu)化專家可以比定制設(shè)計多生產(chǎn)約35%的屏幕。最值得注意的是,由于這種“即插即用”理念,超出建議范圍的定制屏幕設(shè)計比例每年都在下降。
“即插即用”哲學(xué)
定制設(shè)計仍然是解決某些生產(chǎn)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵因素。然而,由于“即插即用”的理念,定制屏幕設(shè)計的百分比每年都在下降。
擁有兩個標(biāo)準(zhǔn)化的M33端口,Tendeka可以為采油公司生產(chǎn)約48種不同的閥門組合,為注水井生產(chǎn)約一半的閥門組合。這意味著在單井不同區(qū)域的篩管中,可能存在大量的流入?yún)^(qū)域和壓力響應(yīng)。這是一種新穎而靈活的方法,可以在最后一刻對完井設(shè)計進(jìn)行修改,并根據(jù)實際鉆取的井眼軌跡和經(jīng)過的層位實時做出決定。
這種靈活的方法可以提高決策能力,在最合適的井段選擇或更換流入、流出或止回閥裝置,隨時應(yīng)對飽和度、可能的出砂量、孔隙度和滲透率。
互操作性-案例研究
該井位于挪威大陸架,由于可以靈活地使用防砂篩管和可互換的流入控制設(shè)備,因此可以優(yōu)化單個水平閣樓充填井的完井策略。aicd被用來關(guān)閉氣頂,并設(shè)計與每個排水區(qū)域的估計含油量相關(guān)的流入
由于井的中間部分顯示出一些氣層和有限的油層,因此進(jìn)行了空白處理。趾部采用無游離氣體的被動ICDs。因此,作業(yè)者決定安裝更大的aicd (7.5 mm)而不是icd,以防止大量氣體流入,并在更深的井段創(chuàng)造更低的壓降環(huán)境。然后流入后跟部分的5毫米AICD組合(單管或雙管)。根據(jù)每個儲層的儲層特性對這些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
與ICD相比,AICD在水、氣和高GOR混合流條件下具有更好的選擇性堵塞能力。這一點,再加上ICD/AICD尺寸,可以在海上獲得最佳的入油量,是安裝下部完井的背景。
在防砂篩管中安裝了示蹤劑,以監(jiān)測清理情況、每層的流入情況和產(chǎn)水情況,表明整口井的清理情況良好。穩(wěn)定狀態(tài)流入模型在執(zhí)行和評審階段被廣泛使用。
在沒有水和低游離氣的情況下,井的初始性能產(chǎn)生了比預(yù)期更大的壓降。后來的基于示蹤劑的化學(xué)PLT給出了與預(yù)期略有不同的結(jié)果。研究人員對壓力數(shù)據(jù)、示蹤劑數(shù)據(jù)、測井?dāng)?shù)據(jù)和有效的多相AICD模型進(jìn)行了深入研究,得出了可以解釋這種差異的情景。最有可能的情況是,壓力和示蹤劑的歷史匹配度都很好,并且可以進(jìn)一步了解關(guān)鍵的油藏參數(shù)、層間流入以及aicd在多相流過程中的有效行為。
盡管該井的壓降高于預(yù)期,但其產(chǎn)量仍超過了鉆井前的預(yù)期。部分原因是自動icd會堵塞沿井筒流入的氣體。
高效的物料和庫存管理
固定尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品范圍覆蓋了大多數(shù)應(yīng)用需求,允許更短的交貨時間和更高效、更經(jīng)濟(jì)的制造,然后轉(zhuǎn)移到零件的價格(圖3)。
流入控制的互換性使得作業(yè)公司可以在不同的資產(chǎn)/作業(yè)中使用標(biāo)準(zhǔn)化篩管,有時甚至可以在不同的井中使用。
假設(shè)砂粒的性能保持在產(chǎn)品的最佳性能范圍內(nèi),在篩管入井前的任何階段都可以改變砂粒的性能。對于一個比以往任何時候都更注重高效、可持續(xù)和最佳表現(xiàn)的行業(yè)來說,這是一種改變游戲規(guī)則的能力。