En el campo de la exploración de petróleo y gas en Abu Dabi, Emiratos Árabes Unidos, un{0}}pozo de alcance extendido numerado No. 29 rompió el récord mundial de perforación de pozos de alcance-extendido con un sorprendente metraje de perforación de un solo-viaje de 4.389,12 metros (14.400 pies). Este pozo no solo se completó 10 días antes de lo previsto, sino que también estableció el récord de sección de pozo más larga de ϕ311,15 mm (12¼ pulgadas) en la historia de la Compañía Nacional de Petróleo de los Emiratos Árabes Unidos (ADNOC), con una ventaja absoluta de 508,4 metros (1668 pies) sobre la sección del pozo que ocupa el segundo lugar. Detrás de esta hazaña se encuentra la superposición precisa y la aplicación innovadora de seis tecnologías clave, que en conjunto resuelven muchos problemas que han estado afectando a la industria en la perforación de pozos de alcance extendido-, como formaciones complejas, baja velocidad de perforación, alta dificultad anticolisión y fragilidad de las herramientas.
En la perforación tradicional de pozos-de alcance extendido, las formaciones de roca dura siempre han sido el factor clave que restringe la velocidad de perforación y la vida útil de la herramienta. El pozo 29# logró un avance revolucionario en formaciones de roca dura al abandonar la broca PDC de 7 hojas convencional y adoptar una broca PDC de 6 hojas combinada con un nuevo cortador de diamante estriado.
Este nuevo diseño de broca combina las capacidades de corte y cizallamiento de la broca PDC con las capacidades de trituración de la broca de rodillo, lo que permite que la broca no solo corte eficientemente rocas en formaciones de roca dura, sino que también triture aún más las rocas mediante trituración, mejorando así significativamente la velocidad de perforación mecánica. Al mismo tiempo, al equipar un cortador de gran tamaño- de φ16 mm, un perfil parabólico mediano y un diseño de boquilla de 9-, la eficiencia de perforación de la broca en formaciones de roca dura ha logrado un salto cualitativo. El cortador de gran tamaño mejora la resistencia al desgaste y al impacto de la broca, y el perfil parabólico mediano optimiza la distribución de la fuerza del cortador, reduciendo la vibración y el desgaste durante el proceso de corte. El diseño de 9 boquillas garantiza que el fluido de perforación pueda lavar el cortador de manera uniforme y eficiente, mejorando aún más el efecto de enfriamiento y la eficiencia de perforación de la broca.
La innovación del conjunto de fondo de pozo (BHA) es otra clave para la perforación eficiente del Pozo 29#. El pozo adopta un sistema de dirección giratorio de tipo empuje-con sellos de metal-a-metal. Este sistema tiene una excelente resistencia a impactos y vibraciones y puede mantener una dirección de perforación estable en formaciones complejas.
Al mismo tiempo, se ha optimizado el conjunto de la sarta de perforación, utilizando tubos de perforación de φ149,2 mm (5⅞ pulgadas) (incluidos 390 G-grado + 210 S-grado) para reemplazar los tradicionales tubos de perforación de φ127 mm (5-pulgadas) que son propensos a vibrar. Esta tubería de perforación de gran-tamaño no solo mejora la rigidez y estabilidad de la sarta de perforación, sino que también reduce la vibración y el desgaste durante la perforación. Además, con MWD (medición durante la perforación) y un escariador de φ307,98 mm (12⅛ pulgadas) (a 25,91 metros de la broca), se logra un control preciso de las formaciones de capas intermedias de alta presión. El uso del escariador reduce eficazmente la formación de escalones y contracción del pozo, mejora la calidad del pozo y proporciona una sólida garantía para operaciones de perforación posteriores.
Durante el proceso de perforación, el análisis de los datos de los pozos adyacentes es crucial para formular parámetros de perforación razonables. Los ingenieros de ADNOC y Schlumberger personalizaron una hoja de ruta de parámetros de perforación para el Pozo 29# mediante un análisis profundo de los datos de los pozos adyacentes. Este método de análisis asistido por IA-considera de manera integral múltiples factores, como la estabilidad de la broca, la velocidad de perforación mecánica y la supresión de vibraciones, y minimiza la vibración de impacto optimizando los parámetros de perforación.
Específicamente, el algoritmo de IA identifica la combinación óptima de parámetros de perforación en diferentes condiciones de formación al aprender los datos de perforación de pozos adyacentes. Luego, de acuerdo con las condiciones reales de formación del Pozo 29#, los parámetros de perforación se ajustan para garantizar que la broca pueda alcanzar la velocidad de perforación más rápida manteniendo la estabilidad. Esta hoja de ruta de parámetros de perforación personalizada con precisión no solo mejora la eficiencia de la perforación, sino que también reduce el desgaste de la broca y las fallas de las herramientas, lo que garantiza la eficiencia y seguridad del proceso de perforación.
El problema de la fácil formación de escalones en secciones largas de pozos de esquisto siempre ha sido uno de los problemas que afectan a la perforación de pozos de alcance extendido. El pozo 29# logró un recorte "invisible" de las paredes del pozo mediante el uso de un escariador bidireccional de φ307,98 mm (12⅛ pulgadas) y elementos de corte con inserto de carburo de tungsteno. Este escariador bidireccional puede realizar operaciones de escariado y reparación de pozos simultáneamente durante la perforación. Mediante el corte preciso de los elementos de corte de insertos de carburo de tungsteno, se reduce efectivamente la contracción del pozo y la formación de escalones. Al mismo tiempo, debido a la extremadamente alta resistencia al desgaste y al impacto de los insertos de carburo de tungsteno, puede mantener un rendimiento de corte estable en formaciones complejas, mejorando aún más el efecto de reparación del pozo. Esta tecnología de "reparación de pozos invisible" no sólo reduce la frecuencia del escariado posterior, sino que también mejora la calidad del pozo, proporcionando un canal más suave para operaciones de perforación posteriores.
Al perforar en áreas de redes de pozos densas, la prevención del riesgo de colisión siempre ha sido un tema en el que hay que centrarse. Existe un riesgo de colisión extremadamente alto entre el Pozo 29# y el Pozo 26#, con un factor de separación de acimut de sólo 0,88. Para garantizar la seguridad de la perforación, ADNOC adoptó un método que combina servicios de referencia geomagnética con análisis multi-estaciones. A través del servicio de referencia geomagnética, la información de posición de la broca se puede obtener en tiempo real y, combinada con la tecnología de análisis multi-estaciones, la trayectoria del movimiento de la broca se puede predecir y ajustar con precisión. Este método aumenta el factor de separación del azimut a 1,77 (umbral de seguridad), cancelando así la medición del giroscopio originalmente programada a 5181,6 metros (17.000 pies). Esto no sólo ahorra mucho tiempo y dinero, sino que también mejora la precisión y eficiencia de la prevención de colisiones. Mediante la innovadora aplicación de servicios de referencia geomagnética, el Pozo 29 evitó con éxito el riesgo de colisión con el Pozo 26, garantizando la seguridad del proceso de perforación.
Durante el proceso de perforación, el rendimiento del fluido de perforación es crucial para proteger las herramientas de fondo de pozo y garantizar la seguridad de la perforación. Well 29 utiliza un fluido de perforación a base de aceite mineral-altamente refinado y agrega cal y agentes de control de alcalinidad para formar una "fórmula doble-resistente" con resistencia a los ácidos y propiedades antideslizantes-adherentes-. La densidad de este fluido de perforación aumenta gradualmente de 1,32 g/cm3 a 1,44 g/cm3, lo que puede inhibir eficazmente la corrosión de CO₂/H₂S y reducir la aparición de stick-slip. El fluido de perforación a base de aceite mineral-altamente refinado tiene buena lubricidad y estabilidad, y puede mantener un rendimiento estable en formaciones complejas. Al mismo tiempo, la adición de cal y agentes de control de alcalinidad ajusta aún más el valor del pH y la alcalinidad del fluido de perforación, mejorando su resistencia a la corrosión y su capacidad antideslizante. Esta "doble-anti-formulación" no solo protege las herramientas de fondo de pozo de la corrosión y el desgaste, sino que también mejora la estabilidad y seguridad del proceso de perforación.
Desde brocas de corte de diamante compuesto hasta servicios de referencia geomagnética, cada avance tecnológico en el Pozo 29# está redefiniendo los límites de los pozos de alcance extendido. ADNOC demostró mediante la "perforación de un-triple" de 4.389-metros de este pozo que en la industria del petróleo y el gas, batir récords no es accidental, sino el resultado inevitable de una superposición técnica precisa. Esta hazaña no solo le valió honor y reputación a ADNOC, sino que también proporcionó una valiosa referencia e inspiración para el progreso tecnológico de la industria mundial del petróleo y el gas. Nos dice que frente a formaciones complejas y problemas de perforación, sólo a través de la innovación continua y los avances tecnológicos podemos lograr la mejora de la eficiencia de la perforación y la reducción de costos. Al mismo tiempo, esto también requiere que fortalezcamos la cooperación y los intercambios internacionales y promovamos conjuntamente el progreso tecnológico y el desarrollo de la industria del petróleo y el gas.
La hazaña de 4.389-metros "en un-viaje de perforación" del Pozo No. 29 de Abu Dhabi es un microcosmos de la revolución tecnológica en la industria del petróleo y el gas. Demuestra la superposición precisa y la aplicación innovadora de seis tecnologías clave y proporciona una poderosa solución a las dificultades en la perforación de pozos de gran alcance. En el futuro, con el continuo avance y la innovación de la tecnología, tenemos razones para creer que la industria del petróleo y el gas marcará el comienzo de una perspectiva de desarrollo más amplia y logros más brillantes.
