En forage directionnel et horizontal,colliers de foragejouent un rôle essentiel en fournissant la « poussée » et le contrôle nécessaires pour diriger le foret.
Fonction du collier de forage
1. Fournir un poids sur le trépan (WOB) – son poids élevé, généralement 100-200 KN, pousse le trépan dans la formation avec force pour un taux de pénétration optimal. Cela améliore l’efficacité du forage.
2. Stabiliser l'ensemble de fond de trou (BHA) – ses parois épaisses et sa grande rigidité, résistant aux forces latérales et axiales, maintiennent le BHA stabilisé. Cela permet aux outils directionnels de diriger correctement la mèche.
3. Permettre le fonctionnement des outils directionnels - Le BHA stabilisé fourni parcolliers de foragepermet aux moteurs à boue et aux systèmes rotatifs orientables d'orienter et de pointer efficacement le foret dans la trajectoire souhaitée.
4. Contre-force de levage du fluide de forage - La circulation ascendante du fluide de forage peut soulever le train de tiges du fond. Le poids élevé contrecarre ce soulèvement.
5. Maintenir l'orientation de la face de l'outil - La stabilisation résiste à la rotation du BHA, permettant de maintenir l'angle de face de l'outil souhaité pour un contrôle directionnel optimal.
6. Résister à la gravité du dogleg (DLS) – sa rigidité minimise les déviations indésirables dans la trajectoire du puits de forage lors du forage directionnel. Cela maintient la trajectoire du trou cohérente.
7. Positionné au-dessus du foret – Dans un BHA typique, plusieurs colliers de forage sont positionnés bout à bout directement au-dessus du foret et du moteur à boue.
8. Nombre et position personnalisés - Des forages plus longs ou plus longs peuvent être utilisés dans des puits de forage à angle élevé ou des formations interstratifiées pour fournir un meilleur contrôle directionnel.
9. Permet un contrôle précis de la trajectoire – sa stabilisation et son poids permettent une direction précise du puits de forage pour rester dans les limites du plan.
10. Indispensable pour les puits déviés et horizontaux – sa force directionnelle et sa stabilité sont nécessaires pour forer des trajectoires de puits non verticales.
11. Critique pour les bonnes géométries complexes - il permet les performances directionnelles précises nécessaires dans les puits multilatéraux complexes ou à portée étendue.
Applications mondiales :
Colliers de forage pour forage directionneljouent un rôle indispensable dans les opérations de forage dirigé partout dans le monde.
◆Au Moyen-Orient, elle a été cruciale pour développer efficacement les réservoirs de gaz étanches. Plusieurs puits horizontaux sont forés à partir de plates-formes centralisées, nécessitant des sections tangentes lisses s'étendant sur 10,000 pieds pour exploiter ces systèmes de fractures étroits. Les colliers de forage lourds offrent un excellent contrôle directionnel pour courber doucement les puits de forage et forer les latéraux à seulement quelques pieds des cibles de géodirection.
◆Les plates-formes de forage en Amérique du Nord s'appuient sur des colliers de forage directionnels pour un guidage précis vers des cibles de résolution subsismique. Dans le bassin permien, des centaines de pieds d’assemblages rotatifs orientables à trous minces stabilisent massivement pour forer des puits horizontaux de plusieurs kilomètres de long. Cela permet à chaque puits de maximiser le contact au sein d’étroites couches de schiste riches en pétrole de seulement 10 à 20 pieds d’épaisseur.
◆Au large de l'Amérique du Sud, des capacités complexes de forage en eau profonde ont été libérées. Des sections de plus de 30 fournissent du poids et de la stabilisation pour maintenir la verticalité lors du forage de puits de 20 000-pieds à travers d'épaisses couches de sel. Ceci est suivi par le lancement et l’atterrissage précis de longues sections horizontales dans des réservoirs moins coûteux situés sous le sel.
◆En Europe, leCollier de forage pour forage directionnela permis le forage de puits très déviés à partir de plates-formes terrestres sous l'océan. Des puits impressionnants à portée étendue de plus de 12 kilomètres de long ont été forés à un angle de construction à l'aide d'une masse-tige lourde au-dessus du BHA rotatif orientable. Cela a fourni un accès économique aux réservoirs offshore depuis le rivage.
Ils brillent également dans les applications de forage géothermique. Les puits géothermiques à haute température se courbent souvent pour croiser des fractures rocheuses inclinées. La stabilisation des colliers lourds permet de forer des profils directionnels lisses même avec un flux de vapeur à grande vitesse essayant de pousser le train de tiges.
De nouvelles innovations telles que les systèmes rotatifs orientables ont travaillé main dans la main pour révolutionner le forage directionnel. À l’aide d’algorithmes sophistiqués, ces outils automatisés en boucle fermée guident la direction par des commandes vers le BHA stabilisé par masse-tige. Cela pousse les performances directionnelles à de nouveaux niveaux.
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