N?u b?n ?ã t?ng ch?ng ki?n ??m?t quá trình khoan ???c lên k? ho?ch t?t v??t tr?i h?n m?c bù ??p t??ng ???ng 20–40% ROP v?i ít l?i d?ng c? h?n, thì r?t có th? ?ó không ch? là do bit, s? hình thành ho?c may m?n — mà ?ó là kh? n?ng ki?m soát chênh l?ch áp su?t v??t tr?i trên ??ng c? bùn. ?ây là m?t tuyên b? ??y khiêu khích: h?u h?t các t?n th?t v? hi?u su?t trong c?m l? ?áy ???c d?n ??ng b?i ??ng c? bùn không ph?i do ?á gây ra; chúng là do qu?n lý áp l?c kém. ?úng v?y—nhi?u chuy?n ?i h?n, nhi?u tình tr?ng ch?t máy h?n, nhi?u stator b? cháy h?n và nhi?u ch?t ?àn h?i b? h?ng h?n h?u nh? luôn d?n ??n vi?c ki?m soát chênh l?ch áp su?t.
V?n ?? c?t lõi r?t ??n gi?n nh?ng không th? tha th?: m?t ??ng c? bùn chuy?n ??i n?ng l??ng th?y l?c—dòng ch?y và áp su?t—thành vòng quay và mô-men xo?n. Qu?n lý sai áp su?t ?ó và ??ng c? c?a b?n s? b? ch?t ?ói ho?c b? s?c. Ch?y quá th?p, t?c ?? bit và mô-men xo?n không ??; ch?y quá cao và b?n b? ?ình tr?, t?ng ??t bi?n và gây sát th??ng. K?t qu? là t?n kém th?i gian ng?ng ho?t ??ng và ch?t l??ng l? khoan b? ?nh h??ng.
Trong bài ??ng này, b?n s? tìm hi?u chính xác cách chênh l?ch áp su?t chi ph?i ???ng bao hi?u su?t c?a ??ng c? bùn; cách ??c và s? d?ng áp su?t ngoài ?áy, áp su?t ?i?m d?ng và áp su?t d?ng; cách tìm và duy trì áp su?t khoan t?i ?u; và cách áp d?ng nh?ng khái ni?m này cho phù h?p v?i các h? th?ng HHP cao, dòng ch?y cao ngày nay. Chúng ta s? tìm hi?u v? giám sát b? m?t th?c t?, ph?n h?i l? khoan, ra quy?t ??nh d?a trên xu h??ng và s? t??ng tác v?i th?y l?c, l?a ch?n m?i khoan và c? ch? hình thành—?? b?n có th? khoan nhanh h?n, an toàn h?n và lâu h?n ? ?áy.
Chìa khóa mang ?i
Áp su?t chênh l?ch là ?òn b?y h?u d?ng nh?t ?? l?y mô-men xo?n và RPM t?i ?a t? ??ng c? bùn mà không làm h?ng b? ph?n công su?t.
Luôn theo dõi ba ?i?m áp su?t: áp su?t ngoài ?áy (???ng c? s?), áp su?t ?i?m d?ng (gi?i h?n) và áp su?t d?ng (vùng nguy hi?m). Khoan ? m?c vi sai t?i ?u ngay bên d??i ?i?m d?ng.
V?n hành ??ng c? bùn ? ??u trên c?a c?a s? dòng ??nh m?c (th??ng là 70–85% m?c t?i ?a) ?? ??t ???c RPM cao h?n, mô-men xo?n l?n h?n và kh? n?ng ch?ng d?ng m?nh h?n — mà không v??t qua ph?m vi áp su?t phá h?y.
S? d?ng các ?i?u ch?nh d?a trên xu h??ng: khi ???ng c? s? ngoài ?áy t?ng lên cùng v?i các thay ??i v? ??c tính bùn ho?c ?ng khoan b? sung, hãy xác minh l?i ?i?m d?ng và c?n gi?a l?i áp su?t khoan t?i ?u c?a b?n.
Tích h?p mô hình th?y l?c, t?i ?u hóa vòi phun bit và ph?n h?i áp su?t/RPM/mô-men xo?n theo th?i gian th?c ?? ?i?u khi?n chính xác và ROP v??t tr?i v?i chi phí trên m?i foot th?p h?n.
Áp su?t ngoài ?áy
Áp su?t ngoài ?áy là áp su?t tu?n hoàn c? b?n ???c ghi trên th??c ?o giàn khoan (ho?c c?m bi?n ?ng ??ng) khi máy b?m ? t?c ?? khoan d? ??nh nh?ng m?i khoan không ti?p xúc v?i h? t?ng. ?i?u này r?t quan tr?ng vì m?i tr?ng thái áp su?t khác—?i?m d?ng, ?i?m d?ng và áp su?t khoan t?i ?u—???c ?o d??i d?ng chênh l?ch trên ???ng c? s? này. Nói cách khác, áp su?t ngoài ?áy là s? 0 tham chi?u c?a b?n ?? di?n gi?i t?i ??ng c?.
T?i sao áp su?t ngoài ?áy thay ??i và t?i sao nó quan tr?ng:
T?n th?t áp su?t ma sát t?ng lên khi có nhi?u ?ng khoan vào l? h?n và t?c ?? dòng ch?y cao h?n.
L?u bi?n bùn và s? thay ??i m?t ?? (ví d?, do pha loãng, b? sung barit, nhi?t ??) làm thay ??i s?c c?n c?a h? th?ng.
Thi?t b? b? m?t và các ràng bu?c hình khuyên thay ??i khi chi?u dài BHA, b? ?n ??nh và công c? MWD/LWD thay ??i.
Các b??c th?c hành:
Thi?t l?p ???ng c? s? ngoài ?áy ? t?c ?? b?m chính xác mà b?n d? ??nh khoan. Vi?c thay ??i l?u l??ng s? làm thay ??i công su?t ??ng c?, vì v?y hãy luôn ?i?u ch?nh l?i ???ng c? s? sau nh?ng thay ??i l?u l??ng có ý ngh?a.
Ki?m tra l?i ph?n d??i cùng khi b?n thêm giá ??. ???ng c? s? th??ng leo lên theo chi?u sâu. Vi?c không ki?m tra l?i có th? khi?n b?n ngh? r?ng mình ?ang ? cùng m?t áp su?t chênh l?ch khi th?c t? b?n ?ang ? g?n ?i?m d?ng h?n.
Xác minh chéo ph?n d??i cùng v?i d? li?u công c? h? c?p n?u có (ví d?: ??ng c? bên trong ΔP t? MWD). Áp su?t b? m?t c?a ?ng ??ng bao g?m ma sát c?a h? th?ng; b? vi sai bên trong c?a ??ng c? là m?t ph?n trong s? ?ó.
Theo dõi s? bi?n ??ng c?a các ??c tính bùn (?? nh?t t?ng ??t bi?n, l??ng ch?t r?n) làm t?ng h? th?ng ΔP và thu h?p biên ?? d?ng c?a b?n mà không có c?nh báo.
S? d?ng phân tích th?i gian th?c n?u có: proxy dòng ?i?n c?a ??ng c?, ??c tính mô-men xo?n và ch? s? RPM giúp b?n th?y tình tr?ng ng?ng ho?t ??ng s?m h?n th?i ?i?m con ng??i có th? ph?n ?ng ch? trên ??ng h? ?o.
Áp su?t khoan t?i ?u
Áp su?t khoan t?i ?u là ?i?m lý t??ng n?i ??ng c? bùn mang l?i ROP hi?u qu? t?i ?a v?i t?i tr?ng chênh l?ch ít phá h?y nh?t. Nó th??ng ? ngay d??i ?i?m ch?t máy, cân b?ng mô-men xo?n và vòng tua máy mà không g?p nguy c? ch?t máy. M?c dù m?c tiêu chính xác thay ??i tùy theo thi?t k? ??ng c?, lo?i bit và hình d?ng, nh?ng quy t?c tr??ng th?c t? là gi? ΔP_drill 100–300 psi d??i P_stall ? t?c ?? dòng ?ã ch?n.
Cách thi?t l?p t?i ?u:
Xác ??nh P_off t?i lu?ng m?c tiêu.
Xác ??nh P_stall b?ng cách t?ng t?c WOB có ki?m soát.
Ch?n chênh l?ch làm vi?c ΔP_opt ≈ P_stall ? 100 ??n ?300 psi (?i?u ch?nh theo h??ng d?n c?a nhà cung c?p công c? và ?? bi?n thiên c?a hình d?ng).
Khoan trong khi v?n gi? áp su?t ?ng ??ng g?n P_target, ?i?u ch?nh WOB và RPM b? m?t ?? gi? ΔP ?n ??nh khi hình thành thay ??i.
T?i sao ?i?u này ho?t ??ng:
Ph?n công su?t c?a ??ng c? bùn chuy?n ??i mã l?c th?y l?c thành t?c ?? bit (RPM) và mô-men xo?n. G?n ch?t máy, mô men xo?n cao nh?ng vòng tua máy gi?m; ? m?c th?p h?n nhi?u, RPM có th? ? m?c khá nh?ng mô-men xo?n không ?? ? ?á c?ng h?n. M?c t?i ?u n?m ngay d??i ch? ?? d?ng, b?o toàn c? mô-men xo?n v?a ?? và vòng tua máy có th? s? d?ng ???c.
Ho?t ??ng ? m?c cao nh?t 70–85% x?p h?ng l?u l??ng c?a ph?n công su?t s? ??ng th?i t?ng mô-men xo?n và RPM, nâng ng??ng d?ng và cho phép b?n gi? ΔP_opt cao h?n m?t cách an toàn.
Tinh ch?nh m?c tiêu theo h??ng d? li?u:
Theo dõi ROP so v?i ΔP_drill. ???ng cong ROP th??ng t?ng v?i ΔP cho ??n ?i?m d?ng ngay tr??c khi ch?ng l?i, sau ?ó ph?ng l?i. Ch?y ? ??u g?i.
Giám sát MSE (n?ng l??ng c? h?c c? th?). Khi ΔP ??t ??n m?c t?i ?u, MSE s? gi?m, cho th?y vi?c truy?n n?ng l??ng hi?u qu?. MSE t?ng ? m?c ΔP cao h?n cho th?y b?n ch? ?ang ch?ng l?i tình tr?ng ?ình tr? mà không ??t ???c ROP.
S? d?ng các c?p ?? x?n màu m?t chút và ki?m tra ??ng c? ?? xác nh?n: stato kh?e và biên d?ng ?? mòn dao c?t cân b?ng cho th?y kh? n?ng ki?m soát ΔP thích h?p; ch?t ?àn h?i ph?ng r?p và hi?n t??ng s?t m? hình nón/dao c?t th??ng t??ng quan v?i tình tr?ng ng?ng ho?t ??ng ho?c quá t?i nhi?u l?n.
T??ng tác v?i th?y l?c bit và l?a ch?n vòi phun:
T?ng di?n tích dòng ch?y c?a vòi phun (TFA) ??t t?c ?? ph?n l?c và ?nh h??ng ??n áp su?t h? th?ng. V?i ??ng c? bùn, b?n ph?i cân b?ng tác ??ng c?a tia n??c (làm s?ch, HHP) và ??ng c? có s?n ΔP. Vòi phun quá kh? làm gi?m áp su?t nh?ng có th? làm thi?u mô-men xo?n; vòi phun có kích th??c nh? làm t?ng áp su?t h? th?ng, gi?m biên ?? ng?ng ho?t ??ng.
T?i ?u hóa TFA ?? ? t?c ?? b?m m?c tiêu, b?n có th? ??t ???c c? mã l?c th?y l?c bit thích h?p và ΔP_opt ngay d??i m?c d?ng.
Chi?n l??c t?c ?? dòng ch?y:
Trong c?a s? ph?n công su?t c?a ??ng c?, l?u l??ng cao h?n s? làm t?ng công su?t RPM và mô-men xo?n. N?u b?n c?n thêm biên ?? mô-men xo?n mà không di chuy?n ??n g?n ?i?m d?ng, hãy t?ng nh? l?u l??ng và sau ?ó ánh x? l?i P_off và P_stall. ??ng cho r?ng ?i?m d?ng c? v?n ???c áp d?ng.
Hãy c?n th?n v?i tác ??ng c?a nhi?t ??: dòng ch?y cao h?n s? làm mát ch?t ?àn h?i, ?i?u này t?t, nh?ng các l? sâu h?n, nóng h?n v?n làm t?ng nhi?t ?? c?a stato theo th?i gian, làm thay ??i khe h? và do ?ó ho?t ??ng b? ?ình tr?.
Ph?n k?t lu?n
Khoan ??ng c? bùn hi?u qu? không ch? là v?n máy b?m m?nh h?n ho?c ??y thêm tr?ng l??ng. ?ó là v? ki?m soát chính xác áp su?t chênh l?ch. B?ng cách neo các ho?t ??ng c?a b?n vào ba tham chi?u áp su?t—ngoài ?áy, ?i?m d?ng và ?i?m d?ng—và c? tình thi?t l?p áp su?t khoan t?i ?u ngay d??i ?i?m d?ng, b?n chuy?n ??i n?ng l??ng th?y l?c thành công bit v?i hi?u qu? t?i ?a trong khi b?o v? ??ng c?. ? trong c?a s? dòng ch?y phía trên c?a ??ng c?, xác nh?n biên ?? d?ng c?a b?n th??ng xuyên khi ?? sâu và ?i?u ki?n bùn thay ??i, ??ng th?i s? d?ng ph?n h?i d?a trên xu h??ng (ROP, MSE, mô-men xo?n, RPM) ?? gi? cho h? th?ng luôn ??ng b?. Làm ?úng, b?n s? th?y ROP cao h?n, tu?i th? ??ng c? dài h?n, ít chuy?n ?i h?n và chi phí m?i foot th?p h?n—t?t c? các k?t qu? ??u quan tr?ng ??i v?i m?i gi?ng.
