Sự phổ biến ngày càng tăng của các giếng ngang đã mang lại những thách thức đáng kể cho việc can thiệp vào giếng, đặc biệt là trong việc vận chuyển các công cụ đến vùng mục tiêu ở các phần có góc-cao và phạm vi tiếp cận{1}mở rộng. Máy kéo dây (còn được gọi là máy kéo dây điện tử) đã nổi lên như một giải pháp chuyên dụng để truyền chuỗi công cụ ghi nhật ký và can thiệp trong các giếng nằm ngang và có độ lệch cao, mang lại sự thuận tiện khi vận hành, hiệu quả cao và chi phí tương đối thấp hơn so với các phương pháp thay thế.
Một nghiên cứu điển hình chi tiết từ mỏ Ghawar của Ả Rập Xê Út nêu bật việc ứng dụng thành công máy kéo dây ở các giếng khí chua có-áp suất, nhiệt độ-cao (HPHT) cao, cùng với các so sánh kỹ thuật với ống cuộn (CT) và các biện pháp thích ứng cần thiết cho các điều kiện khắc nghiệt của hố khoan.
Sự cần thiết của công nghệ máy kéo
Khi độ nghiêng của giếng vượt quá 70{1}}80 độ, khả năng vận chuyển được hỗ trợ bởi trọng lực trở nên không đáng tin cậy, đặc biệt là ở những đường dẫn quanh co của giếng. Đối với các phần có góc-phức tạp, cần phải có máy kéo ống cuộn (CT) hoặc máy kéo dây để truyền các cụm lỗ đáy can thiệp (BHA) xuống sâu.
Máy kéo dây đã được triển khai thành công tại các mỏ đã trưởng thành của Saudi để giám sát hồ chứa và ghi nhật ký sản xuất. So với CT, máy kéo mang lại những lợi thế khác biệt, đặc biệt là trong các giếng ngang có lỗ-mở với quỹ đạo phức tạp, cho phép thu thập dữ liệu hồ sơ dòng chảy-chất lượng cao ở cả nhà sản xuất và nhà phun.
Những thách thức ở giếng khí chua HPHT
Việc áp dụng công nghệ khoan HPHT tại các mỏ khí đốt của Saudi đặt ra những thách thức mới cho việc can thiệp giếng ngang, bao gồm:
- Vận chuyển súng đục lỗ bằng máy kéo.
- Vận chuyển BHA nặng hơn.
- Hoạt động ở nhiệt độ đáy-lỗ (BHT) vượt quá 300 độ F (149 độ ) và lên tới 330 độ F (166 độ ).
Thành tạo Khuff của mỏ Ghawar (kỷ Permi muộn, cacbonat dolomit không đồng nhất, sâu Permi) chứa hai vùng trả phí chính: Khuff-B và Khuff-C. Trong khi Khuff-C đã được phát triển từ những năm 1970 thì Khuff-B chặt chẽ hơn hiện đang được phát triển bằng cách sử dụng các giếng ngang. Khả năng thấm thấp của Khuff-B đòi hỏi phải kích thích bằng axit, thường sử dụng các phương pháp-nút-và{10}}đục lỗ nhiều giai đoạn hoặc hệ thống ống lót bị nứt. Tính không đồng nhất và sự không chắc chắn của hệ tầng ở các vị trí “điểm ngọt” đòi hỏi khoảng thời gian xuyên thủng và kích thích dài.
Những đặc điểm này làm cho các giếng này trở thành ứng cử viên lý tưởng cho sự can thiệp của máy kéo dây, nhưng cần phải tối ưu hóa đáng kể về mặt kỹ thuật và vận hành.
Các vấn đề kỹ thuật chính và giải pháp cho hoạt động của máy kéo dây
Khi thiết kế công việc kéo dây cho các giếng này, các vấn đề sau phải được giải quyết:
1. Môi trường ăn mòn (Dịch vụ chua)
Các giếng chứa hàm lượng hydro sunfua (H₂S) và carbon dioxide (CO₂) cao. Điều này đòi hỏi cáp-chống ăn mòn được làm bằng hợp kim niken-cao, có khả năng chịu được nhiệt độ lên tới 425 độ F (218 độ ) trong môi trường chua vừa phải. Hạn chế lớn của các loại cáp như vậy là trở kháng điện cao, cản trở việc truyền tải điện đến các dụng cụ hạ cấp, đặc biệt là với dòng điện xoay chiều (AC).
2. Nhiệt độ tăng cao
Với BHT có nhiệt độ từ 300 độ F đến 330 độ F (149-166 độ) và các giếng trong tương lai có khả năng vượt quá phạm vi này, máy kéo phải hoạt động đáng tin cậy dưới nhiệt độ cực cao.
3. BHA dài hơn và nặng hơn
BHA được trang bị súng đục lỗ dài hơn và nặng hơn đáng kể so với dây khai thác gỗ sản xuất tiêu chuẩn.
Để triển khai thành công máy kéo dây trong những điều kiện này, cần có các mục tiêu kỹ thuật sau:
- Hoạt động đáng tin cậy ở nhiệt độ cao.
- Khả năng hoạt động với cáp có điện trở cực dài,-cao.
- Chịu được tải trọng va đập cao từ súng đục lỗ nổ.
Giải pháp kỹ thuật: Động cơ DC và giảm thiểu sốc
Lõi của máy kéo là một động cơ điện dẫn động một máy bơm thủy lực cung cấp năng lượng cho các cụm bánh xe của nó. Mặc dù máy kéo chạy bằng động cơ AC có thành tích-nhiệt độ cao tốt nhưng chúng không tương thích với cáp có trở kháng siêu dài,-cao cần thiết cho dịch vụ khắc nghiệt. Động cơ AC bị mất điện nghiêm trọng và suy giảm hiệu suất qua các loại cáp như vậy.
Động cơ DC nổi lên như một sự lựa chọn khả thi và dễ vận hành hơn, mặc dù ban đầu chúng có nhiệt độ cao-hạn chế. Sau những tiến bộ kỹ thuật gần đây, các nhà cung cấp dịch vụ lớn đã đưa động cơ DC vào thiết kế máy kéo. Máy kéo dẫn động bằng động cơ DC-giờ đây có thể duy trì thời gian hoạt động lâu hơn ở nhiệt độ giếng cao hơn. Bài viết này nêu bật việc triển khai thành công máy kéo dẫn động bằng động cơ DC-ở tuyến dưới.
Các biện pháp bổ sung để giải quyết tải trọng va đập từ súng đục lỗ bao gồm:
- Kết hợp khả năng chống va đập vào thiết kế và thử nghiệm công cụ máy kéo.
- Bổ sung thêm phụ kiện giảm xóc giữa máy kéo và súng đục lỗ để giảm lực va đập.
- Triển khai các giao thức bảo trì-dựa trên việc sử dụng, hạn chế số lần vận chuyển súng-trước khi máy kéo được đưa trở lại phòng thí nghiệm để tháo rời, bảo dưỡng và tân trang toàn bộ.
Công nghệ máy kéo dây đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc can thiệp tốt vào các giếng khí ngang HPHT đầy thử thách, chẳng hạn như các giếng ở hệ tầng Khuff ở mỏ Ghawar của Ả Rập Saudi. Để vượt qua những trở ngại của dịch vụ khó khăn, nhiệt độ khắc nghiệt và các BHA nặng,{1}}gây sốc đòi hỏi phải chuyển sang máy kéo dẫn động bằng động cơ DC-, giảm thiểu sốc hiệu quả và thực hành bảo trì nghiêm ngặt. Khi hoạt động khoan ngang mở rộng sang các môi trường sâu hơn và khắc nghiệt hơn, những tiến bộ này đảm bảo rằng máy kéo dây vẫn là giải pháp thay thế quan trọng,{4}}hiệu quả về mặt chi phí cho ống cuộn để truyền các công cụ can thiệp đến bể chứa.
Sức sống VTracTMMáy kéo dâylà một công cụ để vận chuyển thiết bị hạ cấp trong các giếng nằm ngang và giếng có độ lệch cao. Trong quá trình vận hành ở các giếng nằm ngang và có độ lệch cao, khi thiết bị hạ cấp không thể tiếp tục hạ xuống phần giếng mục tiêu bằng trọng lực, trình thu thập thông tin có thể sử dụng thiết bị điện của chính mình để truyền thiết bị hạ cấp đến phần giếng mục tiêu.
So với việc vận chuyển ống khoan, nó có thể tiết kiệm thời gian thi công, giảm cường độ lao động, giảm rủi ro thi công và không cần đến giàn khoan. So với vận chuyển bằng ống cuộn, nó có thể truyền tải thiết bị trên một khoảng cách xa hơn và không bị ảnh hưởng bởi độ sâu giếng.
Sức sống VTracTMMáy kéo dâycó hệ thống độc lập riêng, bao gồm thiết bị hạ cấp và thiết bị bề mặt. Nó nên được làm việc cùng với tời khai thác gỗ. Các công cụ khai thác gỗ có thể được kết nối ở phía trên hoặc phía dưới máy kéo.
Kể từ năm 2018, 11 bộ máy kéo đã được sử dụng tại hiện trường và hoạt động khai thác gỗ đã được thực hiện hơn 300 lần giếng.
Theo thống kê chưa đầy đủ từ năm 2020 đến nửa đầu năm 2025, số lượng giếng được khai thác thành công đã vượt quá 100.
Trong nhiều năm, Vigor đã cống hiến hết mình cho lĩnh vực dầu khí, đầu tư đáng kể vào nghiên cứu và phát triển. Cam kết của chúng tôi thúc đẩy sự đổi mới, dẫn đến-các giải pháp tiên tiến nhằm giải quyết những thách thức phức tạp của hoạt động khoan hiện đại. Chúng tôi tự hào là đối tác đáng tin cậy của bạn trong việc đạt được sự xuất sắc và hiệu quả trong hoạt động. Chuyên môn của chúng tôi là lợi thế của bạn trong lĩnh vực này. Để biết thêm thông tin, bạn có thể viết thư vào hộp thư của chúng tôiinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com
