Что, если самый важный компонент наклонно-направленного бурения — это то, что вы даже не можете увидеть, но без него современная разведка нефти и газа была бы невозможна? Этим компонентом является забойный двигатель, и когда он немагнитен, он становится источником точности и эффективности в сложных скважинных условиях.

В современную эпоху глубоководного бурения, горизонтальных скважин и бурения с увеличенным отходом от вертикали (ERD) поддержание точности в агрессивных средах является не просто проблемой — это необходимость. Именно здесь в игру вступают немагнитные забойные двигатели, особенно при операциях измерения во время бурения (MWD) и каротажа во время бурения (LWD).

Из этой статьи вы узнаете, почему забойный двигатель незаменим в современном бурении, как немагнитные материалы повышают его производительность и как он поддерживает передовые технологии каротажа. Мы также проанализируем его долговечность, экономическую эффективность и производительность в суровых условиях, используя сравнительные таблицы и данные, чтобы подчеркнуть его ценность.

Ключевой вывод

• Забойные двигатели необходимы для наклонно-направленного бурения.

• Немагнитные забойные двигатели позволяют получать точные показания MWD/LWD.

• Они повышают эксплуатационную безопасность и эффективность в условиях высоких ставок.

• Их надежность делает их идеальными для скважин с высокой температурой и высоким давлением (HTHP).

• Использование немагнитных материалов снижает помехи для скважинных датчиков.

• Они поддерживают расширенный сбор данных в реальном времени без ущерба для точности.

Роль немагнитного забойного двигателя в операциях MWD и LWD

Что такое грязевой двигатель?

А Забойный двигатель — это двигатель объемного действия (ВЗД), который преобразует гидравлическую энергию бурового раствора в механическую энергию для вращения бурового долота. Это позволяет осуществлять управляемое бурение без вращения всей бурильной колонны. Это ключевая технология наклонно-направленного и горизонтального бурения.

Почему «Немагнитный»?

При операциях MWD и LWD магнитометры и акселерометры используются для предоставления данных в реальном времени о траектории ствола скважины и свойствах пласта. Если забойный двигатель содержит ферромагнитные материалы, это может помешать работе этих чувствительных инструментов.

Немагнитные забойные двигатели изготавливаются из немагнитной нержавеющей стали или монеля, что значительно снижает магнитные помехи. Это позволяет:

• Точные азимутальные показания

• Улучшенное качество сигнала от скважинных инструментов

• Снижение погрешности измерения в экстремальных условиях.

Интеграция с MWD/LWD.

компонентом	.	Преимущества немагнитного материала
Магнитометр	Направление измерения	Устраняет магнитные искажения
Гироскоп	Ориентация треков	Повышенная точность траектории
Датчик удельного сопротивления	Измеряет пластовые флюиды	Стабильные показания во враждебных зонах
Инструмент гамма-излучения	Определяет литологию	Стабильный сигнал без шума

Эти инструменты обычно располагаются рядом с забойным двигателем, поэтому немагнитные компоненты имеют решающее значение для точности.

Поддержка расширенных методов ведения журнала

Включение ведения журнала с высоким разрешением

По мере того как разведка продвигается к более сложным коллекторам, традиционные методы каротажа на кабеле часто терпят неудачу. Инструменты LWD, оснащенные немагнитными забойными двигателями, позволяют вести каротаж в режиме реального времени даже в сложных трехмерных траекториях скважин.

Расширенные возможности каротажа, которые стали возможны благодаря немагнитным забойным двигателям, включают:

• Азимутальная резистивная визуализация

• Спектральный гамма-каротаж

• Околодолотные измерения

• Испытание пластового давления

Имея данные в реальном времени, доступные во время бурения, операторы могут:

• Принимайте немедленные решения по траектории скважины

• Избегайте дорогостоящих обходных путей

• Оптимизация контакта с пластом

Практический пример:

Параметры горизонтальной скважины сланцевого газа	Стандартный забойный двигатель	Немагнитный забойный двигатель
Азимутальная точность	±4°	±1°
Регистрация четкости сигнала	Умеренный	Высокий
Частота отказов инструмента	7%	2%
Стоимость/час	1200 долларов США	1450 долларов США
Рентабельность инвестиций (на скважину)	30 000 долларов США	85 000 долларов США

Несмотря на более высокие почасовые затраты, немагнитный забойный двигатель значительно повышает общую окупаемость инвестиций за счет лучшего каротажа и меньшего количества ошибок.

Долговечность в суровых условиях бурения

Создан для экстремальных условий

Условия бурения становятся все более суровыми и включают такие условия, как:

• Температуры выше 175°C (350°F)

• Давление выше 30 000 фунтов на квадратный дюйм

• Высокоабразивные образования

• Сернистая газовая среда (H?S)

Немагнитные забойные двигатели изготовлены из высококачественных сплавов монеля, инконеля или немагнитной нержавеющей стали и обеспечивают:

• Превосходная устойчивость к коррозии

• Отличная механическая прочность

• Длительный жизненный цикл эксплуатации

сравнения производительности

Функция	Стандартный забойный двигатель	Немагнитный забойный двигатель
Максимальная рабочая температура	150°С	180°С
Устойчивость к кислому газу	Умеренный	Отличный
Скорость износа ротора/статора	Высокий	Низкий
MTBF (среднее время между отказами)	150 часов	220 часов
Стоимость в течение жизненного цикла	120 000 долларов США	95 000 долларов США

Реальная долговечность

На морских месторождениях в Мексиканском заливе немагнитные забойные двигатели продемонстрировали увеличение времени работы на 35 % по сравнению с обычными двигателями, выдерживая как HTHP, так и эрозионные условия.

Заключение

Переход к более глубоким и сложным скважинам требует не только точных, но и надежных инструментов. Немагнитный забойный двигатель — это революционная технология, которая позволяет:

• Точные измерения MWD/LWD

• Высокопроизводительное ведение журнала

• Эксплуатация в суровых условиях бурения

• Длительный срок службы инструмента

Хотя первоначальные инвестиции могут быть выше, немагнитный забойный двигатель предлагает выдающуюся ценность благодаря повышенной точности данных, уменьшению количества отказов инструмента и превосходной долговечности.

Для операторов, стремящихся оптимизировать размещение скважин, сократить непроизводительное время (непроизводственное время) и максимизировать добычу углеводородов, инвестиции в немагнитные забойные двигатели не просто разумны, а очень важны.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какова основная функция грязевого двигателя?

Забойный двигатель преобразует гидравлическую энергию бурового раствора в механическое вращение, приводя в движение буровое долото, обеспечивая направленное бурение без вращения бурильной колонны.

Вопрос 2: Почему немагнитный материал важен для забойного двигателя?

Немагнитные материалы предотвращают помехи датчикам MWD и LWD, обеспечивая точные данные о направлении и пласте.

В3: Являются ли немагнитные забойные двигатели более дорогими?

Да, но они обеспечивают более высокую окупаемость инвестиций за счет повышения точности, увеличения срока службы и снижения количества отказов инструментов.

В4: Можно ли использовать немагнитные забойные двигатели во всех скважинах?

Они особенно полезны при наклонно-направленном, горизонтальном бурении и бурении с увеличенным отходом от вертикали, где точность и каротаж имеют решающее значение.

В5: Какие материалы используются в немагнитных забойных двигателях?

Распространенные материалы включают монель, немагнитную нержавеющую сталь и инконель, выбранные из-за прочности и коррозионной стойкости.