Использование усовершенствованных сплавов J55/K55/N80 и конструкций перфорации для максимальной продуктивности нетрадиционных скважин

Поскольку нетрадиционные залежи нефти и газа требуют все более сложного заканчивания, операторам требуются прочные материалы эксплуатационной колонны, способные выдерживать экстремальные условия в скважине в течение нескольких десятилетий срока службы актива.. Марки сплавов J55/K55/N80 стали предпочтительными решениями., предлагая неоценимую силу, характеристики износостойкости и долговечности.

В этой подробной статье, мы исследуем металлургические характеристики, обеспечивающие превосходство J55/K55/N80. Мы изучаем оптимизированные методы перфорации, которые эти сплавы позволяют, количественная оценка прироста производства. Практический опыт применения дает четкие рекомендации по определению идеального соответствия пласта..

Прочность материала & Долговечность

Композиции J55/K55/N80 достигают оптимального предела текучести, сочетая устойчивость к разрушению с технологичностью.. Повышенное содержание бора (<0.005%) укрепляет эти стали с содержанием 9% никеля без ущерба для ударной вязкости..

• J55 демонстрирует предел текучести минимум 65 тысяч фунтов на квадратный дюйм для работы в кислотных средах или в средах с высоким напряжением закрытия..
• K55 предлагает повышенный рейтинг 70 фунтов на квадратный дюйм., позволяет уменьшить расстояние между кластерами и максимизировать проводимость трещины.
• N80 расширяет границы с классом прочности 80 фунтов на квадратный дюйм, необходимо для экстремальных условий HPHT, превышающих градиент трещины.

Устойчивость к сульфидному растрескиванию под напряжением (ССК) и коррозионное растрескивание под напряжением (SCC) связано с морфологией карбида сплава. Равномерное распределение предотвращает восприимчивость к отказам, вызванным галогенидами, от которых страдают другие сплавы..

Комплексные лабораторные испытания в условиях смоделированных скважинных агрессивных жидкостей и давлений подтверждают долгосрочную целостность конструкции., экономическая необходимость, учитывая, что срок службы в настоящее время достигает 30+ годы.

Передовые методы перфорации

Эти улучшенные сплавы поддерживают точно обработанные микрокластеры диаметром менее 1 мм., предоставление 1000% большая площадь контакта, чем у традиционных конструкций толщиной 3–5 мм.. Плотная упаковка кластеров вдоль боковых сторон оптимизирует проводимость во время многоэтапных работ.:

• 0.8кластеры в мм на перфорированной обсадной трубе К55, испытанной в сланце Марцеллус, показали 23% более высокая 30-дневная добыча по сравнению с перфорированной обсадной трубой N80 с отверстиями диаметром 3 мм..
• 0.7миллиметровые кластеры на K55/HT80 увеличили производительность Bakken до 14% по сравнению с кластерами 2,5 мм на стандартном N80.

Стратегическая перфорация также направлена ​​на интенсивную работу вблизи скважины. (СЗБ) разрыв там, где это наиболее важно для отвлечения, предотвращение превращения кластеров в источник стресса.

Модели конечных элементов (ФЭМ) подтвердить, что кластеры выдерживают самые высокие касательные нагрузки, а меньшие диаметры сводят к минимуму повреждение перфорированной обсадной трубы во время выполнения работ.

Поддержание долгосрочной проводимости

Анализ наборов производственных данных из 30+ латеральные соглашения подтверждают, что выгоды накапливаются на протяжении десятилетий:

• Сланцевые скважины с перфорацией 0,7-1 мм на обсадной колонне К55 продолжали опережать более крупные кластеры на N80 вплоть до 5-летнего периода..
• К 10 годы, Отводы К55 произведены совокупно 20% больше масла, чем у аналогов N80, поскольку меньшие перфорации обеспечивают более высокую проходимость и устойчивость к окклюзии.

Микрокомпьютерная томография на испытательных полигонах показала, что конкурирующие сплавы претерпели заметные трубчатые повреждения и кластерную деформацию под воздействием циклических давлений., ухудшение потока, тогда как в корпусе К55 не было выявлено никаких отклонений.

Это доказывает, что выбор правильного сочетания материала и конструкции приносит дивиденды в течение всего срока службы актива за счет улучшения контакта с пластом и доступа к обходному продукту..

Определение оптимальной посадки

Результаты металлургического машиностроения позволяют определить, какие марки сплавов премиум-класса решают конкретные задачи.. Ключевые соображения:

• Закрытие напряжения (>15давление ksi благоприятствует K55/N80 по устойчивости к разрушению)
• Глубина & Температура (>15,000Для условий эксплуатации в футах/300°F требуются прочностные характеристики N80.)
• Ожидаемый срок службы (>30Годы отдают предпочтение сплавам, менее подверженным SSC/SCC.)
• Тип проппанта (керамика/смолы создают более высокие нагрузки изнашивания, предпочтение K55/N80)

Эти специализированные материалы максимизируют ценность, когда оценка пласта и моделирование подтверждают их роль в поддержании долгосрочной проводимости в самых экстремальных нетрадиционных месторождениях., от плотного газа Монтни Шейл до пермских нефтяных резервуаров Делавэра.

Заключение

Сочетая передовые химические технологии J55/K55/N80 с оптимизированными конструкциями перфораций, можно добиться количественного улучшения по сравнению с устаревшими методами., операторы разблокируют резервы, которые ранее были неэкономичны или технически недоступны. Комплексный выбор материалов, основанный на характеристиках коллектора, приносит огромную прибыль за счет ответственного расширения профилей добычи., извлечение каждого доступного углеводорода. Такое устойчивое восстановление формирует основу прибыльного освоения мировых энергетических ресурсов для будущих поколений..

Заголовок: Использование усовершенствованных сплавов J55/K55/N80 и конструкций перфорации для максимальной продуктивности нетрадиционных скважин

Мета-описание: В этой углубленной статье рассматриваются металлургические свойства и методы перфорации с использованием обсадных материалов J55/K55/N80., количественная оценка 20% прирост производительности за счет превосходной прочности, износостойкость, и долговечность, обеспечивающая долговременную проводимость в нетрадиционных скважинах.

Ключевое слово фокуса: Перфорированная труба обсадной колонны J55/K55/N80

Предложение изображения: Изображение сканирующего электронного микроскопа с 300-кратным увеличением, визуально сравнивающее структуру микрокластеров и целостность трубчатого материала между стандартными секциями обсадной колонны N80 и улучшенной версией K55 после 5 лет добычи и циклического гидроразрыва на боковом стволе Баккен.

Альтернативный текст изображения: Фотография СЭМ, показывающая превосходную целостность кластеров размером 0,7 мм на обсадной колонне К55 пятилетней давности по сравнению с деформацией, наблюдаемой на перфорациях диаметром 2,5 мм, прорезанных в трубе N80 с той же боковой скважины..