No campo de exploração de petróleo e gás em Abu Dhabi, Emirados Árabes Unidos, um-poço de alcance estendido numerado como Não. 29 quebrou o recorde global de perfuração de poços de{2}}alcance estendido com uma surpreendente-metragem de perfuração de viagem única de 4.389,12 metros (14.400 pés). Este poço não só foi concluído 10 dias antes do previsto, mas também estabeleceu o maior recorde de seção de poço de ϕ311,15 mm (12¼ polegadas) na história da Companhia Nacional de Petróleo dos Emirados Árabes Unidos (ADNOC), com uma vantagem absoluta de 508,4 metros (1.668 pés) sobre a seção do poço em segundo-lugar. Por trás dessa façanha está a superposição precisa e a aplicação inovadora de seis tecnologias principais, que juntas resolvem muitos problemas que têm atormentado a indústria na perfuração de poços de-alcance estendido, como formações complexas, baixa velocidade de perfuração, alta dificuldade anti-colisão e fragilidade da ferramenta.
Na perfuração tradicional de poços de{0}alcanço estendido, as formações rochosas sempre foram o principal fator que restringe a velocidade de perfuração e a vida útil da ferramenta. O poço 29# alcançou um avanço revolucionário em formações rochosas ao abandonar a broca PDC convencional de 7 lâminas e adotar uma broca PDC de 6 lâminas combinada com um novo cortador de diamante estriado.
Este novo design de broca combina as capacidades de cisalhamento e corte da broca PDC com as capacidades de britagem da broca de rolo, permitindo que a broca não apenas corte rochas com eficiência em formações rochosas duras, mas também triture ainda mais rochas por meio de britagem, melhorando significativamente a velocidade de perfuração mecânica. Ao mesmo tempo, ao equipar o cortador de tamanho grande-de φ16 mm, perfil parabólico médio e design de 9-bicos, a eficiência de perfuração da broca em formações rochosas duras alcançou um salto qualitativo. A fresa de grande porte aumenta a resistência ao desgaste e ao impacto da broca, e o perfil parabólico médio otimiza a distribuição de força da fresa, reduzindo a vibração e o desgaste durante o processo de corte. O design de 9 bicos garante que o fluido de perfuração possa lavar o cortador de maneira uniforme e eficiente, melhorando ainda mais o efeito de resfriamento e a eficiência de perfuração da broca.
A inovação da montagem de fundo de poço (BHA) é outra chave para a perfuração eficiente do Poço 29#. O poço adota um sistema de direção rotativa do tipo push-com vedações de metal-com{4}}metal. Este sistema possui excelente resistência a impactos e vibrações e pode manter uma direção de perfuração estável em formações complexas.
Ao mesmo tempo, a montagem da coluna de perfuração foi otimizada, usando tubos de perfuração de φ149,2 mm (5⅞ pol.) (incluindo 390 G-grau + 210 S-) para substituir os tradicionais tubos de perfuração de φ127 mm (5-pol.) que são propensos a vibração. Esse-tubo de perfuração de tamanho grande não apenas aumenta a rigidez e a estabilidade da coluna de perfuração, mas também reduz a vibração e o desgaste durante a perfuração. Além disso, com MWD (medição durante a perfuração) e alargador de φ307,98 mm (12⅛ polegadas) (25,91 metros da broca), é alcançado um controle preciso de formações intercamadas de alta pressão. O uso do alargador reduz efetivamente a formação de encolhimento e degraus do poço, melhora a qualidade do poço e fornece uma forte garantia para operações de perfuração subsequentes.
Durante o processo de perfuração, a análise dos dados do poço adjacente é crucial para a formulação de parâmetros de perfuração razoáveis. Os engenheiros da ADNOC e da Schlumberger personalizaram um roteiro de parâmetros de perfuração para o Poço 29# analisando profundamente os dados do poço adjacente. Esse método de análise-assistido por IA considera de forma abrangente vários fatores, como estabilidade da broca, velocidade de perfuração mecânica e supressão de vibração, além de minimizar a vibração de impacto otimizando os parâmetros de perfuração.
Especificamente, o algoritmo de IA identifica a combinação ideal de parâmetros de perfuração sob diferentes condições de formação, aprendendo os dados de perfuração de poços adjacentes. Então, de acordo com as condições reais de formação do Poço 29#, os parâmetros de perfuração são ajustados para garantir que a broca possa atingir a velocidade de perfuração mais rápida, mantendo a estabilidade. Este roteiro de parâmetros de perfuração personalizados com precisão não apenas melhora a eficiência da perfuração, mas também reduz o desgaste da broca e a falha da ferramenta, garantindo a eficiência e a segurança do processo de perfuração.
O problema da fácil formação de degraus em longas seções de poços de xisto sempre foi um dos problemas que atormentam a perfuração de poços de longo alcance. O poço 29# obteve corte "invisível" da parede do poço usando um alargador bidirecional de φ307,98 mm (12⅛ pol.) e elementos de corte de pastilha de carboneto de tungstênio. Este alargador bidirecional pode realizar operações de alargamento e reparo de poço simultaneamente durante a perfuração. Através do corte preciso dos elementos de corte da pastilha de carboneto de tungstênio, o encolhimento do poço e a formação de degraus são efetivamente reduzidos. Ao mesmo tempo, devido à resistência extremamente alta ao desgaste e ao impacto das pastilhas de carboneto de tungstênio, ele pode manter um desempenho de corte estável em formações complexas, melhorando ainda mais o efeito de reparo do poço. Essa tecnologia de “reparo de poço invisível” não apenas reduz a frequência do alargamento traseiro, mas também melhora a qualidade do poço, proporcionando um canal mais suave para operações de perfuração subsequentes.
Ao perfurar em áreas densas de rede de poços, a prevenção do risco de colisão sempre foi uma questão que precisa ser focada. Existe um risco de colisão extremamente elevado entre o Poço 29# e o Poço 26#, com um fator de separação azimutal de apenas 0,88. Para garantir a segurança da perfuração, o ADNOC adotou um método de combinação de serviços de referência geomagnética com análise de múltiplas-estações. Através do serviço de referência geomagnética, as informações de posição da broca podem ser obtidas em tempo real e, combinadas com a tecnologia de análise de múltiplas estações, a trajetória do movimento da broca pode ser prevista e ajustada com precisão. Este método aumenta o fator de separação do azimute para 1,77 (limiar de segurança), cancelando assim a medição do giroscópio originalmente programada para 5.181,6 metros (17.000 pés). Isto não só economiza muito tempo e custos, mas também melhora a precisão e a eficiência da prevenção de colisões. Através da aplicação inovadora de serviços de referência geomagnética, o Poço 29 evitou com sucesso o risco de colisão com o Poço 26, garantindo a segurança do processo de perfuração.
Durante o processo de perfuração, o desempenho do fluido de perfuração é crucial para proteger as ferramentas de fundo de poço e garantir a segurança da perfuração. O Well 29 usa um fluido de perfuração à base de óleo mineral altamente refinado-e adiciona agentes de controle de cal e alcalinidade para formar uma "fórmula de dupla-resistência" com resistência a ácidos e propriedades-antiaderentes-deslizantes. A densidade deste fluido de perfuração é aumentada gradualmente de 1,32 g/cm3 para 1,44 g/cm3, o que pode efetivamente inibir a corrosão de CO₂/H₂S e reduzir a ocorrência de stick-deslizamento. O fluido de perfuração à base de óleo mineral altamente refinado-tem boa lubricidade e estabilidade e pode manter desempenho estável em formações complexas. Ao mesmo tempo, a adição de agentes de controle de cal e alcalinidade ajusta ainda mais o valor do pH e a alcalinidade do fluido de perfuração, aumentando sua resistência à corrosão e capacidade anti-aderência-deslizamento. Essa "formulação-anti-dupla" não apenas protege as ferramentas de fundo de poço contra corrosão e desgaste, mas também melhora a estabilidade e a segurança do processo de perfuração.
Desde brocas diamantadas para corte de compósitos até serviços de referência geomagnética, cada avanço tecnológico no Poço 29# está redefinindo os limites dos poços de alcance estendido. O ADNOC provou, através da "perfuração única-de 4.389- metros deste poço, que na indústria de petróleo e gás, a quebra de recorde não é acidental, mas o resultado inevitável de uma superposição técnica precisa. Este feito não só conquistou honra e reputação para o ADNOC, mas também forneceu valiosa referência e inspiração para o progresso tecnológico da indústria global de petróleo e gás. Diz-nos que, face a formações complexas e problemas de perfuração, apenas através da inovação contínua e dos avanços tecnológicos podemos alcançar a melhoria da eficiência da perfuração e a redução de custos. Ao mesmo tempo, isto também exige que reforcemos a cooperação e os intercâmbios internacionais e promovamos conjuntamente o progresso tecnológico e o desenvolvimento da indústria do petróleo e do gás.
A façanha de “perfuração única-de 4.389-metros de Abu Dhabi Well No. 29 é um microcosmo da revolução tecnológica na indústria de petróleo e gás. Ele demonstra a superposição precisa e a aplicação inovadora de seis tecnologias-chave e fornece uma solução poderosa para as dificuldades na perfuração de poços de grande alcance. No futuro, com o contínuo avanço e inovação da tecnologia, temos razões para acreditar que a indústria do petróleo e do gás dará início a uma perspectiva de desenvolvimento mais ampla e a realizações mais brilhantes.
