高端旋轉導向系統(RSS)系統在現場的應用證明了其在減少鉆井時間及進入油藏方面具有很強的優勢。
然而,對于常規定向鉆井使用泥漿馬達進行滑動常常需要作業者造斜水平井段,這些工具是可靠的,通過現場試驗表明,由于功能不全,導致造斜井眼曲率低。但是,這些附加的時間還是比由于卡鉆導致浪費時間更可取。
威德福國際公司已經研發了MotarySteerable工具,在泥漿馬達、旋轉導向和MWD之間建起一架橋梁。此混合系統明顯優于單獨一個馬達的作業方式,同時也比一個先進旋轉導向系統(RSS)存在的風險更小。威德福國際公司新產品部經理Chris Maranuk說:“在工具箱(toolbox)的低端是常規泥漿馬達工具和定向控制系統,高端部分包括常規旋轉導向工具。”“MotarySteerable實質上是聯合MWD和泥漿馬達技術,形成一個低角度輔助工具。”
據Maranuk介紹,MWD、鉆井馬達和旋轉導向系統(RSS)的結合是多個工程師構思成的產品,最大的挑戰是克服每個鉆井產品之間的障礙,并屏除個人目標支持更大目標,成功實現MotarySteerable。
在傳統定向鉆井中,一個彎接頭用于定向鉆頭,然后通過鉆井馬達定向鉆孔。兩個旋轉源是有效的,一個被積極控制定向彎頭,另一個通過鉆井馬達經由流體鉆孔。威德福的MotarySteerable工具采用指定速度鉆頭逆轉這種方式,直接控制鉆井馬達代替控制彎頭定向。彎頭隨著鉆柱持續旋轉,同時鉆井馬達作為彎頭定向的一個功能不斷發生變化,改變彎頭的機械鉆速。Maranuk說:“這與定位鉆井是相同的方式,定向鉆井馬達和鉆頭,除此之外就是每次在鉆柱方面的創新革命。”
MotarySteerable系統的主要特征是更換從指定鉆頭速度(TBS)到調整的能力,這不要鉆孔的斷開。“使用TBS的能力改變定向控制已成為 MotarySteerable這個特殊系統的關鍵要求。”Maranuk說。該系統已經通過了測試,威德福仍在選擇不斷更新提高工具的功能。
Maranuk說:“更引人關注的能力之一是‘auto inc’特征,這允許用戶下載自己期望的傾斜,從而讓系統自動調整井下作業。該工具自動開啟時,傾斜偏離預訂限度,當不需要時,自動關閉。此工具通過一個變化的方式或開啟或關閉,這包括下行鏈路常規面啟動壓力脈沖或使用變化的旋轉序列。當然,提供從調整定向鉆柱到一個完整3- D定向旋轉鉆柱的變化能力的關鍵益處是作業者鉆井實踐的靈活性。”Maranuk說。
MotarySteerable系統充分利用兩個成熟的技術即泥漿馬達和MWD創造出一個更可靠穩定的系統。在系統無法獲得所需的造斜的鉆井環境中,一旦停止,然后使用常規定位鉆井技術定位和調整,這樣就提供了一個低風險的技術。人們一直期望比使用傳統旋轉導向工具的成本更低的工具出現。與傳統定向鉆井技術結合具有優勢的關鍵是當連續旋轉時,該系統能夠提供完整3-D定向控制能力。
“在美國,并不是所有的鉆井作業者都需要高彎曲旋轉導向工具及聯合體LWD鉆井并評估他們的油井。”Maranuk說,“我們看到了這種服務的需求,幫助那些客戶,他們不需要太多的系統性能,只需要比較經濟可行的解決方案。”