Nebit ylymlary: Näme üçin örän çuň guýulary burawlamak şeýle kyn?

1-nji kynçylyk: Ultra çuň guýulardaky çylşyrymly basyş ulgamlary guýularyň gurluşynyň dizaýnyny kynlaşdyrýar

Ultra çuň guýular köp sanly geologiki gurluşlara aralaşyp, örän çylşyrymly we iç-içe gözenek basyş režimlerine duçar bolýarlar. Ýokary basyşly we pes basyşly zolaklar çalşyp durýar, bu bolsa gurluşyň ýykylmagy, turbanyň dykylmagy, aýlanyşygyň ýitmegi we tepmeler ýaly ýygy-ýygydan we iç-içe kynçylyklara getirýär. Ultra çuň gurluşlar üçin buraw maglumatlarynyň ýetmezçiligi bar we gözenek basyşyny çaklamak üçin elýeterli seýsmiki we kadalaşdyryş maglumatlary çäkli we hili pes. Ygtybarly salgylanma maglumatlarynyň ýetmezçiligi, burawlanda diňe real wagt basyş gözegçiligine bil baglamagyň çäklendirmeleri bilen birlikde, ulgamyň basyşyny çaklamakda uly kynçylyklara we pes takyklyga getirýär. Bu bolsa gurluşyň bahalandyrylmagynda uly ýalňyşlyklara, turbalaryň gurnama çuňlugynyň we buraw suwuklygynyň dykyzlygynyň nädogry dizaýnyna we guýularyň düýpli durnuksyzlygyna getirýär. Häzirki tehnologiýalar gurluş basyşy we dag jynslarynyň mehaniki häsiýetleri ýaly esasy parametrleri takyk çaklamak üçin mümkinçilik bermeýär, bu bolsa ýokary näbelliligi döredýär we guýularyň aşagyndaky töwekgelçilikleri dolandyrmagy örän kynlaşdyrýar. Amaly gözleg we ösüş zerurlyklaryna esaslanyp, guýunyň has çuňlaşdyrylmagy zerur bolup biljek ýerlerde, guýularyň gurluşynyň dizaýny potensial töwekgelçilik zolaklaryny netijeli bölmek üçin bir ýa-da iki sany garaşylmadyk turba böleklerini öz içine almalydyr, bu bolsa degişli çykdajylary ep-esli artdyrýar.

2-nji kynçylyk: Ultra çuň guýulardaky turbalaryň agramynyň aşa köp bolmagy, daşky gurşawyň howpsuz işlemegine päsgel berýär

Ultra çuňňur burawlaýyş işleri süýrenýän palçyk daşy we ýokary basyşly duz-gips gatlaklary ýaly emele gelmelere duçar bolup, korpusyň deformasiýasyna, ýykylmagyna we ýarylmagyna sebäp bolup biler. Bu töwekgelçilikler köplenç korpus simleriniň diwarynyň galyňlygyny artdyrmak bilen azaldylýar. Sementleme bölekleriniň örän uzyn şertlerinde turba simleriniň aşa uzynlygy we agramy bilen baglanyşykly meseleler ýüze çykýar. Hususan-da, korpus siminiň agramy hatda 12,000 metrlik enjamyň hem howpsuz ýükleme çäginden (900 tonna, 150-den 180-e çenli ululykdaky afrikaly pilleriň umumy agramyna deň) geçip biler. Bar bolan enjamlaryň göterijilik ukyby şeýle agyr korpus simlerini adaty ýagdaýda asmak üçin, kynçylyklar wagtynda açyş işlerini ýerine ýetirmek ýa-da howpsuz işlemek üçin zerur bolan dartgynlyk howpsuzlyk çäklerini üpjün etmek üçin ýeterlik däl.

15,240 metr:2022-nji ýylyň oktýabr aýynda ADNOC Ýokarky Zakum käninde UZ-688 gorizontal guýusy bilen iň çuň guýy boýunça täze dünýä rekordyny goýdy we umumy çuňlugy (ölçenen çuňlugy) 15,240 metre ýetdi.

3-nji kynçylyk: Ultra çuň guýulardaky berk we çylşyrymly gatlaklar dag gaýalarynyň netijeli döwülmegine we umumy burawlaýyş tizlenmegine päsgel berýär

Ultra çuň guýulardaky gatlaklar çylşyrymly, ýokary derejede aşyndyryjy we burawlamak ukyby pes. Burawlamak ukybyny bahalandyrmak üçin bar bolan usullar ýeterlik däl we öňünden çaklaýyş takyklygyna eýe däl, esasanam täze gözleg meýdançalarynda buraw bölekleriniň ylmy dizaýnyny we saýlanmagyny düýpli kynlaşdyrýar. Häzirki wagtda buraw bölekleriniň we deşilme tizligini (ROP) güýçlendirmek gurallarynyň görnüşleri çäkli, gatlagyň uýgunlaşmagyna we ygtybarlylygyna çäklendirmeler bar. Olaryň netijeliligi pes we ýokary temperatura we ýokary basyş (HTHP) şertlerinde kyn gatlaklarda hyzmat möhleti gysga. Çuň we ultra çuň guýularda dag jynslaryny netijeli döwmek üçin täze tehnologiýalary öwrenmek üçin gyssagly zerurlyk bar. Gidrawliki we mehaniki energiýanyň geçirilmegi ultra uzyn böleklerde kynçylyk döredýär, buraw liniýasy boýunça uly sürtülme basyş ýitgileri bolýar, bu bolsa jylda ýeterlik güýç döretmeýär we dag jynslaryny döwmegi kynlaşdyrýar.

4-nji kynçylyk: Ultra çuňňur HTHP şertlerinde buraw suwuklygynyň reologiýasyny we guýularyň durnuklylygyny saklamak

Ultra çuňňur burawlaýyş işleri guýularyň aşagyndaky temperatura 200°C-den ýokary bolýar, bu bolsa buraw suwuklyklarynyň ýokary temperatura garşylygyna, ýokary dykyzlygyna, duza çydamlylygyna we uzak möhletli durnuklylygyna eýe bolmagyny talap edýär. Ýokary temperatura materiallaryň zaýalanmagyna sebäp bolup biler, ýokary basyş reologik gözegçiligi kynlaşdyrýar, ýokary duz mukdary ulgamyň durnuksyzlygyny güýçlendirýär we uzak wagtlap işlemek agyrlyk materiallarynyň çökmegine sebäp bolýar. Bu dört funksional talabyň utgaşmasy ägirt uly, diýen ýaly çözülip bolmajak tehniki kynçylyklary döredýär. Mundan başga-da, bar bolan tehnologiýalar ultra gyzgyn gatlaklar deňeşdirme boýunça sowuk buraw suwuklyklary bilen duşuşanda sowadyş sebäpli döwülme ýa-da ekstremal temperaturalarda suwuň işjeňliginiň üýtgemegi sebäpli guýularyň durnuksyzlygy ýaly meseleleri netijeli çözüp bilmeýär.

5-nji kynçylyk: Ultra çuňňur HTHP we çylşyrymly basyş şertlerinde sement şlamlarynyň we degişli tehnologiýalaryň ýeterlik derejede netijeli däldigi

Ultra çuňlukly, ýokary temperaturaly, uzyn sement böleklerini we çylşyrymly basyş ulgamlaryny öz içine alýan şertler sement şlamynyň häsiýetlerine, şol sanda asma durnuklylygyna, reologiýa, gazyň migrasiýa gözegçiligine we sementiň berkliginiň durnuklylygyna örän ýokary talaplary goýýar. Suwuklyk ýitgisini gözegçilik edijiler we gijikdirijiler ýaly möhüm goşundylaryň örän ýokary temperaturalarda çüýremegi ýa-da adatdan daşary reaksiýa bermegi mümkin, bu bolsa funksiýalaryň bozulmagyna we guýularyň aşagyndaky agyr hadysalara sebäp bolup biler. Ultra ýokary temperaturaly gurşaw şeýle hem goşundy ulgamy bilen materiallaryň arasyndaky utgaşyklyga berk talaplary goýýar, bu bolsa sementiň berkliginiň yza gaýtmagynyň öňüni alýar.

9,396 metr:2023-nji ýylda Tarim nebit käniniň Guole 3C guýusy Aziýada iň çuň gorizontal guýu (ölçenen çuňluk) boýunça rekord goýdy.

6-njy kynçylyk: HTHP şertleri möhüm enjamlaryň we gurallaryň çydamlylyk çäklerinden geçýär

Ultra çuň guýular temperatura 200°C-den ýokary we basyş 175 MPa-dan ýokary bolan ekstremal çuňluk şertlerine duçar bolýarlar (17,500 metr çuňlukdaky suw basyşyna deňdir, bu bolsa Mariana çöketliginiň düýbündäkiden has ýokary). Bar bolan çuňluk enjamlarynyň köpüsi üçin temperatura çägi 175°C töweregidir. Ultra-HTHP, kislotaly gurşaw we güýçli titremeler bilen baglanyşykly agyr iş şertlerinde gurallar, enjamlar we enjamlar näsazlyklara sezewar bolýarlar. Bularyň arasynda palçyk motorynyň statorlarynda we moment täsiri gurallaryndaky möhürlerde elastomer rezinleriniň şişmegi we könelmegi, MWD/LWD elektron bölekleriniň näsazlygy ýa-da batareýasynyň döwülmegi, şeýle hem tamamlaýjy gurallaryň basyşa garşylygynyň ýeterlik däldigi, möhüm enjamlary we gurallary işlemezlige getirmegi bar.

7-nji kynçylyk: Ultra-Deep, HTHP we Kiçi Diametrli Buraw guýularyndan Karotaj Tehnologiýasyna Täze Talaplar

Ultra çuň guýularyň çuňlugy häzirki kagazlaýyş lebedkalarynyň iň ýokary işleýiş çägine golaýlaşýar, bu bolsa ýokary kuwwatly ýük awtoulaglaryny, ýokary dartgynly kabelleri, uly kuwwatly barabanlary we ýokary berklikli göteriji enjamlary öz içine alýan energiýa ulgamlary üçin kynçylyklar döredýär. Guşlukdaky HTHP gurşawy adaty ultra-HTHP seriýaly gurallaryň ýokary çäklerine golaýlaşýar. Halkara derejesinde şeýle şertlerde elektrik şekillerini suratlandyrmak we ýadro magnit rezonansy ýaly ýöriteleşdirilen hyzmatlar üçin ösen gurallar ýok. Temperatura we basyş çäkleri sebäpli gurallaryň näsazlyk howpy ýokarydyr, bu bolsa şowsuz ýa-da pes hilli kagazlara sebäp bolup biler. 13,000 metrlik ultra uzyn kabellerde signalyň gowşamagy sim liniýalary kagazlaýyş üçin telemetriýa ulgamlaryna düýpli täsir edýär, bu bolsa durnuklylygy üpjün etmegi kynlaşdyrýar.

8-nji kynçylyk: Ekstremal HTHP şertlerinde guýularyň howpsuz we netijeli synagdan geçirilmegini üpjün etmek

Gaz bilen doldurylan guýu çukuryna esaslanýan hasaplamalar, örän çuň guýular üçin garaşylýan iň ýokary ýapylýan guýu basyşynyň 100 MPa-dan geçip biljekdigini, ähtimal, wodorod sulfidiniň bolmagynyň mümkindigini görkezýär. Giňden ulanylýan guýulary synagdan geçirmek we tamamlamak gurallary, adatça, 70 MPa we 175°C üçin niýetlenendir. Iň çuň guýular üçin önümçilik synag liniýalary deňeşdirme boýunça kiçi ölçeglere eýedir, ýöne ýokary berkligi talap edýär. Ýörite materiallary we standart däl turba dizaýnlaryny ulanmak ulgamy optimizirlemegi kynlaşdyrýar we stres seljermesini we barlamagy örän kynlaşdyrýar. Häzirki ýokary dykyzlykdaky guýulary synagdan geçirmek üçin ulanylýan suwuklyklar we guýularyň aşagyndaky synag gurallary örän ýokary temperatura amallarynyň talaplaryna laýyk gelmekde kynçylyk çekýär, bu bolsa iň gowy suwuklyk ulgamlaryny we gurallaryny saýlamagy kynlaşdyrýar.