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自动化可大大提高特拉华州的完井效率充电板

2022-06-28 01:52:36  炫酷机械网

自动化可大大提高特拉华州的完井效率

由于西德克萨斯州的运营商Primexx Energy Partners采取了一项激进的计划来划定并开发其在里夫斯县的特拉华盆地面积,该公司已利用新技术来提高完井和增产作业的效率并节省大量成本。唐宁的新型“自由系列”完成系统(FSCS)是帮助Primexx通过将每天的工作台数增加20%至60%来显着减少就职天数的关键因素,从而显着降低了成本并节省了时间。

PRIMEXX操作

Primexx是一家私有独立运营商,专门致力于开发特拉华盆地的Wolfcamp页岩储层okmart.com。该公司持有约42,000英亩的土地租赁权,产量为20,000 bopdd和40 MMcfgdd,高于2017年黑石集团(Blackstone Group)的投资启动开发活动时的500 bopd和2 MMcfgdd。Primexx的钻探活动使两到三个钻机连续运转,并且至少有一个压裂机组致力于完井。该公司已安装了超过400英里的水和天然气收集管道。两个水处理设施提供了80,000 bpd的再生水,压缩站将天然气输送到高压天然气销售管道。

与中部中部盆地相比,特拉华盆地地层需要更高的压裂压裂力。压裂压力高达13,500 psi,在整个泵送过程中平均至少为10,500 psi。为了控制压力,Primexx使用额定值为15,000 psi的压裂烟囱。这种高压操作是压裂泵机组的一项苛刻应用,因此保持足够的泵功率运行以完成每个阶段非常重要。对于Primexx,最重要的效率目标是优化压裂车队的马力。

早期技术采用者

Primexx首席运营官Sam Blatt说:“我们是一家只有50名全职员工的小公司,因此我们在采用技术来提高效率方面是一个快速的步伐。” “我们依靠行业合作伙伴,并且在选择像唐宁这样的供应商时非常有选择性,他们选择了与我们一样的方法以及对安全性和运营效率的承诺。” Primexx集成服务计划经理Phillip Douget补充说:“更高的技术具有更高的单价,但它可以创造运营效率,比增加成本节省更多的钱。

为了提高效率,正在进行的工作包括采用拉链歧管依次压裂两个或更多井。无油(涂有聚四氟乙烯的电缆),可加快电缆运行速度,并且无需加脂拖车;以及集成的可寻址射孔枪系统,无需现场组装。原位球复合压裂塞用于消除井底第一阶段后的球滴。泵送操作是自动化的,因此计算机可以控制泵的增压方式,而无需手动操作,从而提高了效率并减少了油耗。该公司还使用创新的水管理,现场基础设施和水循环利用,在其抽水作业中使用80%的生产和回流水。

2018年,包括公司总裁Brian Wiesner在内的Downing代表向Primexx管理层作了一次演讲,展示了Freedom系列完成系统如何显着改善即插即用完成操作。唐宁表示,他们可以减少通常需要45分钟才能完成的有线交换。不到五分钟,同时降低了人员安全风险。”布拉特说。“我们决定在我们的下一口井中使用它。”

到2019年夏季,Primexx在15个单井和多井垫上使用完井系统,其中包括里夫斯县的5井垫。在每种情况下,FSCS都使Primexx在其即插即用完成计划上实现了显着的运营改进。

Primexx钻井和完井总监James Wilhoit表示:“提高钻井效率曾经是头等大事,但是现在,在长水平井的钻井效率达到极限之前,直到出现一些新技术突破为止。” 完成就是现在要节省的地方。Frac工作每天的费用为60万至70万美元。我们最大的挑战是优化可用功率以连续泵送并尽快完成压裂作业。” Wilhoit补充说:“即使操作员按阶段向泵送供应商付款,每小时的相关辅助费用也很多与设备和人员一起在现场度过。”

完美插入的效率低下

塞孔技术是北美页岩和致密油层中最普遍的完井方法。该方法提供了使用射孔枪精确确定裂缝位置的能力。在完成过程中调整舞台间距;在阶段之间实现区域隔离;并在水平井中完成一百个或更多阶段。

尽管首选,但传统的即插即用方法效率极低,并且需要人员在红色区域中高空工作。传统的有线工具部署涉及三个步骤。首先,压裂树上的工作阀由红色区域操作员手动关闭。有线操作员拿起喷枪组件,将其悬挂在压裂头和红色区域操作员上方。接下来,红色区域操作员安装电缆润滑器,使用后侧泵对其加压。然后对压裂铁进行压力测试,如果成功,则打开工作阀,然后将电缆工具放下井中。此过程需要30到45分钟。如果测试不成功,则需要更多时间来发现并修复熨斗中的泄漏。

穿孔后再拉动电缆工具同样耗时,大约需要30至45分钟。每个阶段。红色区域的操作员手动关闭工作阀,松开注油器,放出压力。(在此步骤中,关闭钢丝绳上的阀门会切断钢丝绳,从而导致昂贵的捕鱼工作和至少一天的非生产时间或NPT。)如果需要一个球,红色区域的操作员将其扔到拭子阀,然后安装压裂头盖。然后对压裂铁进行压力测试,如果成功,则红色区域操作员手动打开拭子阀,使球下降到井眼并落入压裂塞上,开始进行压力抽送。

布拉特说:“压裂作业和电缆作业之间浪费了很多时间。” “每口井总共要花费几天的时间,并且一年中总共要浪费数周的时间。”

完成系统创新

图1的FS完成系统(FSCS)旨在极大地提高即插即用操作期间处理电缆工具的效率和安全性。该系统位于压裂头和润滑器之间,由多腔阀,快速连接闩锁和自动落球器组成。液压致动阀产生三个腔室,这些腔室可通过计算机从控制室进行远程操作。快速连接的闩锁使润滑器可以连接至压裂树,而无需人员在红色区域中进行高空工作。此外,控制室还包括一个液压润滑单元,该润滑单元可远程润滑拉链歧管阀,从而进一步减少了红色区域的操作。

在完井的每个阶段,多室阀均能平衡地面/润滑器和油井之间的压力,并使电缆输送的工具(必要时还包括球和筒夹)进入加压的井眼。FSCS使用井中的流体实现一致的均衡,并且不需要后泵,如图2所示。

使用FSCS,可以在不打开和关闭闸阀的情况下在井中进出电缆工具。这样可以节省闸阀的磨损,显着降低维修成本,并减少润滑脂需求。另外,由于FSCS为井控提供了双重屏障,因此可以从压裂头上卸下一个液压阀,从而降低了高度并降低了烟囱的成本。

没有操作压力,几乎消除了闸阀故障。更换闸阀会导致12个小时的NPT。Downing报告说,FSCS已经完成了4,500多个阶段,而压裂烟囱却没有闸阀故障。

使用FSCS时,无需像使用闸阀控制井压那样在级间对压裂铁减压。由于压裂铁不需要重新加压,因此无需测试,可节省至少30分钟。每个阶段,使抽水在下一阶段迅速恢复。另外,由于压力循环的这种减少,压裂铁泄漏显着减少。

使用新系统,在油井抽油时,润滑器可以同时连接到快速连接的闩锁上。在该阶段完成增产过程后,润滑器将达到油井压力的均等值,然后降低钢丝绳以固定塞子并打入下一阶段。这样可以进行连续泵送,并显着减少了级间时间。

与30至45分钟相比,FSCS将电缆转换时间缩短至三分钟或更短。使用传统方法,在50口井上可以节省数天的时间。快速的电缆交换可在拉链压裂面上实现连续抽水操作,从而帮助Primexx实现其目标,即最大化井垫上可用的压裂马力。

完成五口井

在2019初夏,Primexx使用了Freedom Series系统,同时在Reeves County垫子上将5口井拉了拉链。将五个FS完井系统连接到井架上的五个井口(图3)。钻这些井以达到TVD约10,200英尺的目标区域,并放置10,000英尺长的支管。然后,每个井平均完成50个阶段。井的增产措施使用了光滑的水压裂,每级约有500,000 lb的沙子,抽水速度高达85 bpm。

抽水承包商为每支车队提供了15辆抽水车的车队,外加两台备用泵作为后备。在该项目中,该垫被分成两组井(分别具有3井和2井),并由两个压裂机组和两个提供即插即用服务的电缆单元提供服务。对每个井组都使用拉链压裂歧管进行完井后,几乎连续对井进行增产,以降低总体成本,并尽快使整个井架投入生产。

两个FS控制室用于远程操作两个井组上的阀门和闩锁。使用两个拉链歧管,在泵送每个阶段之后,将泵送的流体重定向到其他井中,交替刺激各个阶段,以便对所有五个井依次执行拉链压裂操作。可以在每台井中的一口井中进行电缆作业,而在另一口井中进行抽井。

Wilhoit说:“如此高效的电缆运行使压裂机组人员比以往任何时候都更加重要,以保持泵处于运行状态。” “使用FSCS,控制NPT的压力从电缆和即插即用操作转移到抽水机组。当一台泵坏了时,他们必须打开一个备用件,而不是停下来修理出现故障的单元。” Wilhoit说。在没有FSCS的作业中,阶段之间通常需要一个小时或更长时间来排查问题和维护泵。有了FSCS,就没有这种延迟,只要有足够的马力,压裂车队就可以连续抽水。每个车队就地安装了17台泵,压裂处理需要15台泵,使出现故障的泵脱机,并激活备用泵以达到所需的功率,而不会中断操作。

为了充分利用简化的即插即用操作,重要的是要有受过良好培训的人员,他们要紧密合作。Wilhoit指出:“这是一个复杂的操作,每个井口都配备有计算机,专用设备,拉链歧管和FSCS系统。” “每个人都必须保持在同一页面上,以避免混淆。抽水机,电线和FS机组一直通过无线电保持通讯,并且没有人进入红色区域或在未与公司人员通关的情况下调整阀门。只要每个人都经过适当的培训,我们就可以不断地前进。新系统减少了现场人数,降低了我们的成本和出错机会。”

阶段效率的显着提高

自从采用FSCS系统以来,Primexx在压裂增产效率方面取得了显着改善。FSCS系统完全改变了即插即用的过程。在以前的油井上,在使用FS系统之前,我们的电缆过渡时间为45分钟到1小时,” Phillip Douget说。“使用FSCS,需要3到5分钟。”

Wilhoit指出,自从FSCS系统推出以来,压裂阀的维护成本已经降低,并且无需更换压裂烟囱闸阀。通过消除在刺入润滑器时人员在高空工作的需要以及通过消除进入红色区域以打开和关闭压裂烟囱闸阀的需要,提高了安全性。

“在过去,我们曾使用其他系统将润滑器闩锁在压裂烟囱上,” Wilhoit补充说,“但是它们是FSCS闩锁高度的两倍,并且需要更长的时间进行连接。与其他系统不同,FSCS提供了双重屏障来控制油井,因此我们可以在油井压裂后将润滑器放在压裂头上,从而可以快速开始下一阶段的电缆作业。这样就可以节省一个阶段几分钟的时间,而那段时间加起来了。”

最重要的是,FSCS已将刺激效率提高了多达60%。根据Douget的说法,“我们已经从使用FSCS系统之前的每天3.75步增加到单井每天5.0步,以及使用FSCS的拉链压裂每天的6.0+步。”

布拉特说:“有了FSCS系统,我们每天可以使更多的阶段破裂,每天可以刺激更多的外侧脚。” “而且由于我们在现场的时间减少了,所以我们以更低的成本完成了油井。”

Primexx希望继续与Downing合作,从而提高效率。Phillip Douget说:“我们意识到FSCS并不是一个静态系统,它将继续发展。” “我们鼓励唐宁与我们的电缆和泵送供应商进行讨论,讨论系统和操作程序方面的改进,以进一步提高效率。”

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