유정 궤적 제어의 세 가지 핵심 문제
- 경사 변화율(Build/Drop Rate) 제어:이를 위해서는 유정 각도가 증가(형성) 또는 감소(하강)하는 속도를 관리하는 적절하게 설계된 하단{0}구멍 어셈블리(BHA)가 필요합니다.
- 방위각 변화율(선회율) 제어:이를 위해서는 유정 방향이 왼쪽이나 오른쪽으로 변경되는 속도를 제어하는 특별히 설계된 다운홀 도구(예: 구부러진 하우징 모터 또는 회전식 조향 시스템)가 필요합니다.
- WOB(Weight on Bit) 및 형성력 제어:WOB의 적절한 선택과 관리는 비트 침투율(ROP)과 형성 반력의 크기를 제어하여 유정 곡률(도그레그 심각도)에 직접적인 영향을 미칩니다.
방향성 드릴링을 위한 필수 다운홀 도구
다음 도구는 위의 제어 목표를 달성하기 위해 기존 방향 드릴링 작업에 일반적으로 사용됩니다.
1. 오리엔테이션 서브(Directional Sub)
두 가지 주요 유형이 있습니다.
- 직접 방향 하위:구부러진 하우징이 있는 용적형 모터(PDM)와 함께 사용됩니다.
- 구부러진 방향 하위:직선형-본체 PDM과 함께 사용됩니다. 이 서브에는 조향에 필요한 툴페이스를 제공하기 위해 구조적 굽힘 각도(λ)가 통합되어 있습니다.
- 구조:두 유형 모두 하우징, 중앙 집중식 슬리브, 방향 키(도구 표면을 모터와 정렬하기 위한) 및 고정 나사를 갖추고 있습니다. 구부러진 버전에는 굽힘 각도가 내장되어 있습니다.-
2. 비-자기 드릴 칼라(NMDC)
- 기능:강철 드릴 스트링의 자기 간섭으로부터 자기 측량 장비(예: MWD 자력계)를 보호하여 정확한 방위각 측정을 보장합니다. 또한 표준 드릴 칼라처럼 비트에 무게를 제공합니다.
- 재료:일반적인 재료로는 모넬 합금(구리-니켈-크롬), 크롬-니켈 합금, 오스테나이트 크롬-망간 합금, 베릴륨 구리, SMFI 비자성 강철 및 국내 망간-크롬-니켈 강철이 있습니다.
- 길이 선택:지자기장 강도 지도를 참조하여 결정됩니다. 자기장 강도가 높은 영역에서는 간섭을 효과적으로 격리하기 위해 더 긴 NMDC가 필요합니다.
- 검사 및 사용:진직도(2mm/m 이하, 총 5mm 이하), 표면 결함 한계, 매끄러운 나사 표면, 적절한{2}}메이크업 토크(지정된 최소값 이상), 표준(예: SY5145-86)에 따른 상대 투자율 및 자기 균일성에 대한 연간 점검.
3. 중량형 드릴파이프(HWDP)
일부 드릴 칼라를 교체하기 위해 BHA 하단에 사용됩니다. 방향성 드릴링의 장점은 다음과 같습니다.
- 시추공 벽과의 접촉 면적을 줄여 마찰과 토크를 최소화합니다.
- 슬라이딩 성능이 향상되었습니다(파이프를 회전시키지 않고 머드 모터를 사용할 때).
- 다운홀 안전성이 향상되었습니다.
- 드릴 칼라와 표준 드릴 파이프 사이의 전환 역할을 하여 강성 변화를 완화합니다.
4. 안정 장치(중앙 집중 장치)
방향 드릴링의 기능:
- 펄크럼으로서:어셈블리를 만들거나 떨어뜨릴 때 안정 장치의 위치를 변경하면 BHA의 기계적 동작이 변경되어 궤도를 제어합니다.
- 강성 증가:어셈블리를 고정할 때 비트와 안정 장치 사이의 거리를 줄이면 경사와 방위각의 변화에 저항하는 더 견고한 BHA가 생성됩니다.
- 리밍 및 컨디셔닝:시추공의 불규칙성을 완화하여 키시트 및 기타 문제의 위험을 줄입니다.
- 점검:외경의 입구 및 출구 측정, 마모 점검(OD 마모 2mm 이하) 및 적절한 배치가 중요합니다.
5. 키시트 와이퍼(키시트 브레이커)
나선형 안정 장치와 기하학적으로 유사하지만 OD가 더 작습니다(드릴 칼라보다 크지만 전체 안정 장치보다는 작음). 상부 및 하부 테이퍼형 숄더는 절단 및 리밍을 위해 텅스텐 카바이드로 하드페이스 처리되었습니다.
신청:
- 전용 키시트 제거 BHA:비트 + 소형-OD 칼라(50-60m) + 키시트 와이퍼 + 용기 + HWDP. 더 긴 키시트의 경우 유연한 서브를 추가할 수 있습니다.
- 드릴링하는 동안:키시트 형성을 방지하기 위해 알려진 도그레그를 통해 왕복하면서 빌드 섹션에서 BHA의 일부로 키시트 와이퍼를 실행합니다.
- 작업:진입 시 키시트 수심(약 100m) 이상으로 천천히 하강하고 매우 낮은 WOB(<49 kN).
6. 플로트 밸브
굴착 유체의 역류(역류)로 인해 굴착 조사 도구(예: MWD 전자 장치)가 손상되는 것을 방지하고 비트 노즐이 잔해물에 의해 막히는 것을 방지합니다.
7. 랜딩 서브(행거 서브)
MWD 장비 장착을 위한 안전하고 안정적인 환경을 제공합니다. 모터의 툴페이스를 정렬하고 MWD와 모터 사이의 오프셋(OFFSET 값)을 측정하기 위해 외벽에 높은- 측면 스크라이브 라인이 있습니다. 서브 내부에는 MWD 래칭을 위해 돌출된 키가 사용됩니다.주의:MWD를 사용하지 않는 경우 랜딩 서브를 스트링에서 제거하여 높은 유량으로 인해 키가 씻겨 내려가는 것을 방지해야 하며, 이는 다운홀 고장으로 이어질 수 있습니다.
8. 항아리 (드릴링 항아리)
비트와 BHA의 균형 잡힌 작업 조건을 유지합니다. 주요 기능은 날카로운 충격(위 또는 아래)을 전달하여 끈이 걸린 경우 끈을 풀어주는 것입니다.
9. 유연한 하위
특히 삐걱거리는 작업 중에 BHA에 추가적인 탄력성을 제공하여 용기를 보호하는 데 주로 사용됩니다. 또한 견고한 조립품의 굽힘 응력을 줄이는 데도 도움이 됩니다.
성공적인 유정 궤적 제어에는 체계적인 접근 방식이 필요합니다. 즉, 경사 변화, 방위각 변화, 비트의 가중치-를 관리하는 동시에 신중하게 선택한 도구 모음을 배포하는 것입니다. 오리엔테이션 서브 및 비자성 고리부터 안정 장치, 키시트 와이퍼 및 용기에 이르기까지 각 구성 요소는 특정 역할을 수행합니다. 이러한 도구와 그 상호 작용을 이해하면 방향성 시추공이 효과적인 BHA를 설계하고,-비생산적인 시간을 최소화하고, 유정을 지질 목표까지 정확하게 안내할 수 있습니다. 자세한 내용은 Vigor 팀에 문의하여 자세한 제품 정보를 확인하십시오.






