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Gilles竞争, RSS产品冠军
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现在, 自动井下控制技术可以对数据进行评估,并在需要的时间和地点做出反应, 即使是在进入隔离区域(ZOE)或进入恶劣的井下条件时.
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出版日期
10/6/2021
文章主题
AI & 机器学习 自动化 技术平台 数字实现 远程操作 的见解 定向 & 延伸钻井 井底总成 实时操作

井下自动控制系统

我们现在在哪里,我们可以用自主定向钻井来做什么

皇冠体育365最近推出了自动井下控制系统, 自主定向钻井是其不断发展的一部分. 皇冠体育365RSS产品冠军, Gilles竞争, 揭开这一突破性技术的面纱,向我们展示现在的可能性——以及在不久的将来会发生什么.

自主定向钻井的愿景是什么?

当我们引入自主定向钻井时, 我们解释说,实现我们的愿景需要技术和开发来支持过程的所有方面, 不仅仅是井场或底部钻具组合中发生的事情. So, 我们专注于我们所说的“自主四大支柱”的能力.

自主始于我们所说的第一个支柱——智能规划. 为了充分利用云计算和机器学习模型,我们开发了一种预测导向工作流程,利用DrillPlan连贯的造井计划解决方案, 从而根据所有可用的数据制定出可能的最佳计划. 由此产生的数字钻井程序推动了我们的第四个支柱——智能执行, 哪个依赖于定向钻井顾问, 传统定向井司钻在转向和实现井眼轨迹的过程中需要完成分析任务,而自动化系统可以为这些任务提供便利. 位于第一和第四支柱之间的是地面和井下自动化系统.

地面自动化与我们的智能执行能力运行在同一个平台上. 它包括我们的数字采集系统,地面相关的转向自动化和能源管理工作流程. 然后是井下自动化,它将我们带到了自动井下控制系统. 它完成了四大支柱,使我们能够推出行业中最完整的自主定向钻井产品.

井下自动化的好处是什么?

效率. 在没有井下自动化的情况下,我们的旋转导向系统(RSS)和 位导向系统(ABSS) 控制依赖于表面决策. 地面决策需要井下数据, 使用脉冲或其他随钻测井传输方法,最长需要10分钟. 同样的, 任何执行决策的指令都必须向下链接回RSS, 也花了相当长的时间. 这被称为“控制循环时间”, 从数据采集到决策再到指令下行, 能持续20分钟或更长时间吗.

如此长的控制循环时间会导致控制延迟,严重影响定向钻井过程. 首先,它需要基于地面决策和调整生成大量下行链接. 每次下行都需要时间, 通常,钻井参数会被降低,以确保井下指令能被良好接收. 在这段时间里, RSS继续在未纠正的路径上运行, 是什么迫使定向司钻专注于轨迹而不是钻井性能,从而降低了整体效率.

此外,我们发现美国陆地钻井速度特别快. 钻井支架(90英尺)的控制循环时间为20分钟,这将加大与计划的偏差. 这种严重的延迟会造成严重的弯曲,对井和资产的寿命产生负面影响.

什么使自治?

这就是井下控制回路发挥作用的地方. 定位在距钻头6或7英尺的地方, 我们的rss在钻井时以每秒数百次的速度测量方位和倾角. This early data doesn’t have to be brought up to the surface for decision making; it will be used by the tool itself while 井下, 每秒钟根据需要修正其转向参数以保持在目标计划上. 该技术的开发始于提高随钻数据的质量, 这是我们今天的自动切线模式的基础.

添加的见解组合

最棘手的挑战是解决曲线问题. 它需要能够获得井下ROP的形式,以便工具能够根据当前的转向参数测量狗腿严重程度(DLS). 因为该工具可以在井下测量DLS, 它在井下每秒钟调整自己的转向参数,以获得计划的曲线.

用即时响应取代长时间地面控制回路的好处是显而易见的:

  • 它显著减少了钻曲线所需的下行链路数量.
  • 定向钻井人员可以完全专注于钻井效率,从而提高机械钻速.
  • 通过在井下更频繁、更小的调整,轨迹更加平滑.
  • 现在由井下工具做出决策, 所以我们在我们的轨迹中得到了更多的一致性和可重复性.

你现在在做什么?

这就是我们一直在做的. 我们的rss在全球范围内已经与自动井下控制系统一起运行了18年. 我们的ABSSs也一样. Auto-curve, 我们最新的自主模块, 一年前开始进行现场测试,目前共钻了26个,在这种自主模式下,000英尺的曲线. 现场测试包括在美国陆地上的各种轨迹和编队, 北海, 以及中东地区. 这些测试都是井下自动化给客户带来价值的案例研究. 自动造斜减少了使用RSS或ABSS钻曲线时所需的下行连接,同时提高了这些曲线的总体钻进速度, 在低弯曲度的情况下,可提供更光滑的井眼.

我们在美国的非常规井中进行了几次钻井作业, 使用NeoSteer CL ABSS和PowerDrive Orbit G2 RSS测试自动曲线. 非常规井中的曲线非常关键,这也是我们想要提高效率和一致性的地方. 其中的一个 发表了来自二叠纪盆地的案例 哪里有很高的冲击和震动, 高转速, 在排除区(沿南北线)钻井,使得井下连续随钻方位角测量非常困难. 当在某一特定资产的7口非常规井中钻出7条曲线,并将其与同一资产的邻井进行比较时,自动井下控制系统的自动曲线导向PowerDrive Orbit G2 RSS. 这段曲线所需的下行链路减少了42%,钻速提高了39%.

简而言之, 自动井下控制系统减少了下行链路, 提高钻井速度, 提高钻井效率, 并将偏离计划的偏差降至最低,同时有助于减少相关的排放.

自主定向钻井与其他自动化产品的区别是什么?

自主定向钻井专注于整个工作流程,并在整个过程中将它们连接起来,以确保最佳的结果. 但井下自动化至关重要,因为它就在工具内部, 井下, 有保持垂直的能力, 切线, 侧根, 现在曲线没有相互作用(向下链接)从表面. 需要明确的是,只有皇冠体育365能够实现井下3D曲线的自主钻取.

撇开技术不谈,真正的区别在于性能. 通过使工具能够在井下做出决策, 我们对数据采集有最接近、最快的决策和反应, 因此,在尽可能高的机械钻速下,生产出尽可能少弯曲的井. ,很快, 与自动驾驶BHA相比,这种性能上的差异将提高效率和一致性,这是任何地面控制系统都无法做到的.

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