RSS do Push-the-Bit

O push-the-bit iCruise da Halliburton RSS (Imagem: Halliburton)

Duas empresas de serviços conhecidas por sistemas direcionais rotativos point-the-bit (RSS) decidiram em 2016 criar suas próprias ferramentas push-the-bit. Suas ofertas visam maior confiabilidade da ferramenta, utilização, poços mais lisos e níveis mais altos de consistência de desempenho de perfuração de poço para poço, dizem as empresas.

O RSS da Geopilot da Halliburton, point-the-bit, foi um “cavalo de batalha”, mas a empresa procurou desenvolver um sistema push-the-bit que pudesse lidar com poços complexos, ser confiável e fornecer resultados consistentes. Devido a uma variedade de fatores envolvidos na perfuração, diz Paul Bond, gerente de produto da Halliburton RSS, os desempenhos de perfuração para vários poços no mesmo campo podem não coincidir.

"Você pode perfurar um poço em um campo marítimo, e é um recorde, mas o próximo poço pode não ir tão bem", diz ele.

A Halliburton decidiu aproveitar os saltos em tecnologia - embalagem eletrônica, algoritmos sofisticados e processador de alta velocidade - que surgiram desde que sistemas anteriores foram desenvolvidos.

"Aproveitamos essa tecnologia para colocar na ferramenta para impulsionar algumas dessas melhorias em confiabilidade e direção, e para sermos capazes de perfurar rapidamente com a ferramenta", diz ele.

O resultado foi o iCruise, lançado no terceiro trimestre de 2018. O "i" no iCruise é para inteligência, explica Bond. O exterior da ferramenta “parece simples e robusto”, mas o interior tem a capacidade de capturar grandes quantidades de dados em tempo real e transmiti-los ao operador.

Três almofadas saem da ferramenta uma vez por rotação, portanto, a 400 rotações por minuto, cada bloco sairá no mesmo ponto seis vezes por segundo para empurrar a broca na direção em que o perfurador deseja dirigir o poço. Um sistema de controle complexo leva em conta 1.000 medições da face da ferramenta por segundo para determinar quando enviar a almofada para fora.

"Esse é o tipo de inteligência que colocamos nele", diz Bond. “Armazenamos muitas informações nas ferramentas e usamos as informações para melhorar a confiabilidade geral”.

Essas medições das tensões, temperaturas e vibrações da ferramenta também são tomadas por segundo e armazenadas na memória do sistema, permitindo diagnósticos inteligentes em tempo real. A enorme quantidade de dados gerados a partir de cada execução pode ser usada para "descobrir quando retirar certos componentes da ferramenta antes que eles falhem com base no histórico desses componentes", diz Bond. "Isso leva o diagnóstico a um novo nível."

O processo de design da Halliburton incorporou o uso da modelagem digital de gêmeos. “Isso nos dá uma boa ideia de como isso funcionaria no espaço digital antes mesmo de perfurarmos o poço.”

O gêmeo digital pode ser usado com planos de poço para ajudar a tornar a perfuração mais previsível, repetível e consistente do que quando se usa um perfurador direcional manual sozinho, diz ele.

“Poderíamos colocar modelos em um computador de superfície e planejar bem os critérios para evitar outros poços e desenvolver uma plataforma de automação onde o sistema de superfície gera comandos para a ferramenta para que a ferramenta siga o plano do poço”, diz Bond.

A Halliburton fez esse teste em um equipamento de teste, com um computador gerando comandos diretamente para a ferramenta iCruise em novembro de 2018 no Texas.

"Nós planejamos com uma construção e uma curva de 11 graus, e ela seguiu o plano com precisão", diz ele, acrescentando que a confiança nessa tecnologia poderia reduzir os requisitos para ter tantos perfuradores direcionais no local.

O sistema em si pode lidar com doglegs de 18 graus. iCruise está disponível em 4 3/4 de polegada, 6 3/4 de polegada, 8 de polegada e 9 1/2 polegada.

Os engenheiros da Halliburton preparam o Sistema de Direção Rotativa Inteligente iCruise para uma corrida em um equipamento de teste (Imagem: Halliburton)

De acordo com a Halliburton, a modularidade do iCruise BHA e seus recursos de direção precisos proporcionaram orifícios lisos com menos tortuosidade, o que resultou em velocidades de disparo mais rápidas após a perfuração de laterais com mais de 2 milhas de comprimento.

Até hoje, a Halliburton perfurou 250.000 pés com o iCruise em múltiplas bacias na América do Norte, Oriente Médio e Argentina. Ele está previsto para implantação no Golfo do México e offshore da Noruega no final deste ano.

"Este será nosso burro de carga daqui para frente", diz Bond.

Magnus
Quando a Weatherford decidiu criar uma oferta push-of-bit, a empresa de serviços avançou rapidamente no processo de desenvolvimento, trazendo engenheiros familiarizados com sistemas push-the-bit, realizando sessões de informações com clientes para entender completamente suas necessidades e desejos. em um RSS push-the-bit e ao mesmo tempo projetar e fabricar uma ferramenta.

Menos de um ano depois, em abril de 2017, a Weatherford tinha uma ferramenta totalmente funcional em um equipamento de teste em Oklahoma e, em abril de 2018, a Weatherford comercializou seu RSS Magnus push-the-bit com um colar de 6 3/4 de polegada. Em fevereiro, a empresa havia perfurado mais de 200 mil pés com Magnus nos EUA, México e Oriente Médio.

Etienne Roux, presidente de perfuração e avaliação da Weatherford, diz que a empresa investiu no desenvolvimento de um sistema push-the-bit por uma série de razões, incluindo que a Magnus abre o mercado offshore para a empresa de serviços enquanto impulsiona maior eficiência na utilização das ferramentas. diferença de design inerente entre os sistemas point-and-push-the-bit.

"Todos os sistemas direcionáveis rotativos são complexos", diz ele. “Os sistemas push-bit são menos complexos, no entanto.”

Magnus push-the-bit da Weatherford RSS (Imagem: Weatherford)

Parte do desafio para o projeto do sistema push-the-bit, diz ele, é que os clientes querem que os custos caiam na construção do poço. Durante anos, os preços não diminuíram para as operações de RSS push-the-bit, diz ele, em grande parte devido a um duopólio no espaço push-the-bit. Além disso, quando um sistema falhava, muitas vezes ele tinha que ser enviado para longe para reparos, causando ineficiência de capital e restrições dispendiosas de disponibilidade. Os clientes queriam um sistema simplificado para minimizar as chances de canos emperrados e queriam um sistema que oferecesse um poço suave que pudesse ser mantido e tornado o mais próximo possível das operações.

A Magnus pretende reduzir os custos gerais de construção do poço, diz Roux. A ferramenta em si é capaz de perfurar mais, mais e mais com menos requisitos de manutenção em comparação com outros sistemas, diz ele.

Magnus é uma ferramenta robusta, e seu design simplificado minimiza problemas de tubulação emperrada, de acordo com a empresa.

Um dos principais recursos de design da Magnus é seu trio de blocos independentes, que a Weatherford desenvolveu em resposta aos pedidos dos clientes por um método de RSS que resultaria em um poço mais suave, acrescenta. As almofadas saem em intervalos predeterminados para mover o bit na direção desejada. Todos os três eletrodos podem ser desligados sob demanda, permitindo, pela primeira vez, um verdadeiro controle de bloco independente, que direciona os furos mais suaves e permite saídas de revestimento mais eficientes, diz ele.

"Magnus elimina microdoglegs e tortuosidade, as coisas que os caras da conclusão odeiam e que custam muito dinheiro ao longo da vida do poço e que podem resolver problemas de produção a longo prazo", diz Roux.

O sistema tem uma capacidade de dogleg de mais de 10 graus quando necessário para construir uma curva, de acordo com a empresa, enquanto a amostragem de alta velocidade verifica a posição do toolface. A Weatherford comercializou seu tamanho de 950 ferramentas para seções de furos de 12 1/4 polegadas e uma versão de colarinho de 11 polegadas da Magnus estará disponível ainda este ano.

A Weatherford administrou a Magnus no setor mexicano da plataforma do Golfo do México em novembro de 2018 para um cliente. Naquela aplicação, a Magnus estava substituindo a ferramenta RSS push-of-bit de um concorrente por um poço com profundidade de água de 161 pés.

“Conseguimos ultrapassar a entrega do concorrente em taxa de penetração e tempo até a profundidade total”, diz Roux.

Os KPIs dos clientes pediam uma ROP igual ou superior a 9 m / h através da seção, e a Magnus fornecia mais de 16 m / h, de acordo com a Weatherford. Além disso, a empresa diz que era crítico que a taxa de aumento fosse mantida em menos de 3,75 DLS, entregue pela Magus, mantendo-se em 3,67 DLS.

Olhando para o futuro, a Weatherford pretende automatizar de forma mais completa o Magnus. Por exemplo, a Weatherford é um software de ajuste fino que torna possível medir automaticamente a direção e o azimute de uma maneira similar que a inclinação está sendo controlada, permitindo que ajustes em tempo real sejam feitos para permanecer em uma trajetória e azimute pré-definidos.

“Estamos fazendo muito trabalho para tornar possível a execução do Magnus de forma autônoma”, diz Roux.

Engenheiros da Weatherford implantam o RSS da Magnus push-the-bit (Imagem: Weatherford)