プッシュ・ザ・ビットRSS

ハリバートンのiCruiseプッシュザビットRSS（画像：ハリバートン）

ポイント・ザ・ビット回転操縦システム（RSS）で知られる2つのサービス会社は、2016年にそれぞれ独自のプッシュ・ツー・ビットツールを作成することを決定しました。同社の製品は、工具の信頼性、稼働率、滑らかな坑井、および坑井から坑井までの掘削性能の一貫性の向上を目的としている、と同社は述べている。

ハリバートンのジオパイロットのポイント・ザ・ビットRSSは「主力」でしたが、同社は複雑な井戸を処理し、信頼性があり、一貫した結果を提供できるプッシュ・ザ・ビットシステムを開発しようとしました。掘削にはさまざまな要因が関係しているため、Halliburton RSSプロダクトマネージャのPaul Bondは、同じ分野の複数の井戸の掘削実績が一致しない可能性があると述べています。

「あなたは沖合の分野で1つの井戸を掘ることができます、そしてそれは記録ですが、次の井戸はそれほどうまく行かないかもしれません」と彼は言います。

Halliburtonは、以前のシステムが開発されてからもたらされた、テクノロジの飛躍（エレクトロニクスパッケージング、洗練されたアルゴリズム、および高速プロセッサ）を利用することを決定しました。

「信頼性と操縦性の向上の一部を推進し、ツールを使用して素早くドリルできるようにするために、このテクノロジを利用しました」と彼は言います。

その結果が2018年第3四半期に発売されたiCruiseでした。iCruiseの「i」はインテリジェンス用です、とBondは説明します。ツールの外観は「シンプルで堅牢」ですが、内部には大量のデータをリアルタイムでキャプチャしてオペレータに送信する機能があります。

3つのパッドが1回転に1回ツールから出てくるので、毎分400回転で、各パッドは毎秒6回同じポイントに出て、穴あけ機を操縦したい方向にビットを押します。複雑な制御システムでは、パッドをいつ送り出すかを決定するために、1秒間に工具面の1,000個の測定値が考慮されます。

「それこそが私たちがもたらしたタイプのインテリジェンスです」とBondは言います。 「私たちはツールに多くの情報を格納しており、その情報を使用して全体的な信頼性を高めています。」

ツールの電圧、温度、振動の測定値も毎秒取得され、システムのメモリに保存されるので、リアルタイムのスマート診断が可能になります。 Bond氏は、すべての実行から生成された大量のデータを使用して、「それらのコンポーネントの履歴に基づいて、ツールの特定のコンポーネントが機能しなくなる前に廃止する時期を決定する」ことができます。 「これは診断を新しいレベルに引き上げます。」

ハリバートンの設計プロセスは、デジタルツインモデリングの使用を取り入れました。 「それは私達が井戸を掘削する前にそれが私達にデジタル空間でどのように機能するかについての良い考えを与えます。」

手動双方向ドリラーを単独で使用する場合よりも、ドリルをより予測可能で再現性があり、一貫性のあるものにするのを助けるために、デジタルツインをうまく計画して使用することができる、と彼は言います。

Bond氏は、「モデルをサーフェスコンピュータに導入し、他のウェルを回避することに関するウェルプランおよび基準を作成し、ツールがウェルプランに従うようにサーフェスシステムがコマンドを生成する自動化プラットフォームを開発することができました」。

ハリバートンは、テキサス州で2018年11月にiCruiseツールに直接コマンドを生成するコンピュータで、試験装置でその試験を実行しました。

この技術に自信を持たせることで、非常に多くの方向性ドリラーを現場に設置するための要件を減らすことができます。

システム自体は18度のドッグレッグを処理できます。 iCruiseは4 3/4インチ、6 3/4インチ、8インチおよび9 1/2インチで利用可能です。

ハリバートンのエンジニアがiCruiseインテリジェントロータリー操縦可能システムを試験装置で走らせる準備をします（画像：ハリバートン）

ハリバートンによれば、iCruise BHAのモジュール性とその正確な操縦能力は、より少ないねじれで滑らかな坑井をもたらしました、そしてそれは2マイルを超える長さの側面を掘った後速いつまずき速度をもたらしました。

現在までに、ハリバートンは北アメリカ、中東、アルゼンチンの複数の盆地でiCruiseを使って25万フィートを掘削しました。今年後半にメキシコ湾とノルウェー沖で展開する予定です。

「これが今後の主力製品になるでしょう」とBondは言います。

マグナス
Weatherfordがpush-the-bit製品の作成に目を向けたとき、サービス会社はpush-the-bitシステムに精通したエンジニアを招き、顧客との情報セッションを実行して彼らのニーズと要望を完全に理解することによって開発プロセスを迅速に進めました。プッシュRSSで、そして同時にツールの設計と製造。

それから1年足らずで、2017年4月にWeatherfordはオクラホマ州の試験装置で完全に機能的なツールを手に入れ、2018年4月にWeatherfordは6 3/4インチカラーのMagnusプッシュビットのRSSを商品化しました。 2月の時点で、同社は米国、メキシコ、中東の各地でMagnusを使って20万フィート以上掘削しています。

ウェザーフォードの掘削および評価担当プレジデントであるEtienne Rouxは、Magnusがサービス会社のオフショア市場を開拓しながらツールの利用効率を向上させるなど、さまざまな理由からプッシュツービットシステムの開発に投資したと語っています。ポイントシステムとプッシュビットシステムの間の固有の設計上の違い。

「すべての回転式操縦システムは複雑です」と彼は言います。 「プッシュ型システムはそれほど複雑ではありません。」

ウェザーフォードのマグナスプッシュビットRSS（画像：ウェザーフォード）

同氏によると、プッシュ・ザ・ビットシステム設計を推進する上での課題の1つは、顧客が井戸建設にかかるコストを削減したいということです。何年もの間、プッシュ型のRSS操作の価格が下がっていなかった、と彼は言います。さらに、システムが故障したとき、修理のために遠くに送らなければならず、資本の非効率性と費用のかかる可用性の制約が生じます。顧客は、パイプが詰まる可能性を最小限に抑えるための合理化されたシステムを望み、そして可能な限り操作に近い状態で維持および回転できる滑らかな坑井を提供するシステムを望んでいました。

Magnusは、全体的な坑井建設費を削減することを目的としている、とRouxは言います。ツール自体は他のシステムと比較して少ないメンテナンス要件でさらに長く、より深く掘削することができます、と彼は言います。

同社によれば、Magnusは堅牢なツールであり、その合理化されたデザインはパイプの固着の問題を最小限に抑えます。

Magnusの重要なデザイン機能の1つは、ウェザーフォードがよりスムーズな坑井をもたらすRSSの方法に対する顧客の要望に応えて開発した独立したパッドのトリオです。パッドは所定の間隔で出てビットを必要な方向に動かす。 3つのパッドすべてをオンデマンドでオフにすることができるため、初めて、真の独立したパッド制御により滑らかな坑井を駆動し、より効率的なケーシング出口を可能にします。

「マグナスは、マイクロドッグや曲がり具合を排除します。完成者が嫌いなことは、井戸の生涯にわたって多額の費用がかかり、長期的な生産上の問題を解決することができるからです。」とルーは言います。

同社によれば、このシステムは曲線を描くのに必要なときに10度以上のドッグレッグ能力を持ち、一方高速サンプリングはツールフェースの位置を検証する。ウェザーフォードは12個の1/4インチ穴セクション用に950個のツールサイズを商品化しており、11インチカラーバージョンのマグナスは今年後半に発売される予定です。

ウェザーフォードは2018年11月にクライアントのためにメキシコ湾の棚のメキシコの部門でマグナスを走らせた。そのアプリケーションで、マグナスは161フィートの水深の井戸のために競合他社の一押しのRSSツールを置き換えていました。

「侵入率と総深さまでの時間で、競合他社の配信を上回ることができました」とRouxは言います。

Weatherfordによると、クライアントのKPIは9 m /時以上の速度でROPを要求し、Magnusは16 m /時以上を提供しました。さらに、同社は、Magusが納入したビルドアップ率を3.75 DLS未満に維持し、3.67 DLSを維持することが重要であると述べています。

将来を見据えて、WeatherfordはMagnusをより完全に自動化することを目指しています。たとえば、Weatherfordは、傾きが制御されているのと同じ方法で方位と方位を自動的に測定することを可能にする微調整ソフトウェアで、リアルタイムの調整が事前定義された井戸軌道と方位にとどまるように作られます。

「Magnusを自律的に実行できるようにするために多くの作業を行っています」とRouxは言います。

WeatherfordのエンジニアがMagnusのプッシュビットのRSSを展開します（Image：Weatherford）