Na področju raziskovanja nafte in plina v Abu Dabiju, ZAE, je-vrtina s podaljšanim dosegom pod številko. 29 podrla svetovni rekord v-vrtanju vrtin z razširjenim{3}}dosegom z osupljivim-posnetkom vrtanja 4389,12 metrov (14.400 čevljev). Ta vrtina ni bila dokončana le 10 dni pred predvidenim rokom, temveč je postavila tudi najdaljši rekord ϕ311,15 mm (12¼ palca) sekcije vrtine v zgodovini Nacionalne naftne družbe Združenih arabskih emiratov (ADNOC) z absolutno prednostjo 508,4 metra (1668 čevljev) pred drugo{14}}uvrščeno sekcijo vrtine. V ozadju tega podviga stoji natančna superpozicija in prelomna uporaba šestih ključnih tehnologij, ki skupaj rešujejo številne težave, ki pestijo industrijo pri-vrtanju vrtin z razširjenim dosegom, kot so zapletene formacije, nizka hitrost vrtanja, visoka-težava proti trkom in krhkost orodja.
Pri tradicionalnem-vrtanju vrtin z večjim dosegom so bile formacije trde kamnine vedno ključni dejavnik, ki omejuje hitrost vrtanja in življenjsko dobo orodja. Vrtina 29# je dosegla revolucionaren preboj v formacijah trdih kamnin z opustitvijo običajnega svedra PDC s 7 rezili in sprejetjem svedra PDC s 6 rezili v kombinaciji z novim diamantnim rezalnikom z grebeni.
Ta nova zasnova svedra združuje zmogljivosti striženja in rezanja svedra PDC z zmožnostmi drobljenja valjčnega svedra, kar omogoča, da sveder ne le učinkovito striže kamnine v trdih kamninskih formacijah, temveč tudi dodatno drobi kamnine z drobljenjem, s čimer znatno izboljša mehansko hitrost vrtanja. Hkrati je učinkovitost vrtanja svedra v trdne skalne formacije dosegla kvalitativni preskok z opremljanjem velikega rezkarja φ16 mm-velikosti, srednjega paraboličnega profila in zasnove 9-šob. Rezalo velike velikosti poveča odpornost svedra proti obrabi in udarcem, srednji parabolični profil pa optimizira porazdelitev sile rezala, kar zmanjša vibracije in obrabo med postopkom rezanja. Zasnova z 9 šobami zagotavlja, da lahko vrtalna tekočina enakomerno in učinkovito izpere rezilo, kar dodatno izboljša učinek hlajenja in učinkovitost vrtanja svedra.
Inovacija sklopa spodnje vrtine (BHA) je še en ključ do učinkovitega vrtanja vrtine 29#. Vodnjak uporablja potisni-rotacijski krmilni sistem s kovinskimi-na-kovinskimi tesnili. Ta sistem ima odlično odpornost na udarce in vibracije ter lahko vzdržuje stabilno smer vrtanja v kompleksnih formacijah.
Hkrati je bil sklop vrtalne verige optimiziran z uporabo vrtalnih cevi φ149,2 mm (5⅞ palca) (vključno z razredom 390 G-+ 210 S-) za zamenjavo tradicionalnih vrtalnih cevi φ127 mm (5-palcev), ki so nagnjene k vibracijam. Ta vrtalna cev-velike velikosti ne le poveča togost in stabilnost vrtalne verige, ampak tudi zmanjša vibracije in obrabo med vrtanjem. Poleg tega je z MWD (merjenje med vrtanjem) in φ307,98 mm (12⅛ palca) povrtalom (25,91 metra od svedra) dosežen natančen nadzor visokotlačnih vmesnih slojev. Uporaba povrtala učinkovito zmanjša nastanek krčenja vrtine in stopnic, izboljša kakovost vrtine in zagotavlja močno garancijo za nadaljnje vrtalne operacije.
Med postopkom vrtanja je analiza podatkov o sosednjih vrtinah ključna za oblikovanje razumnih parametrov vrtanja. Inženirji ADNOC in Schlumberger so prilagodili časovni načrt parametrov vrtanja za vrtino 29# s temeljito analizo podatkov sosednjih vrtin. Ta -metoda analize s pomočjo umetne inteligence celovito upošteva številne dejavnike, kot so stabilnost svedra, mehanska hitrost vrtanja in dušenje tresljajev, ter zmanjša udarne tresljaje z optimizacijo parametrov vrtanja.
Natančneje, algoritem umetne inteligence prepozna optimalno kombinacijo parametrov vrtanja pod različnimi pogoji formacije z učenjem podatkov o vrtanju sosednjih vrtin. Nato se glede na dejanske pogoje nastajanja vrtine 29# parametri vrtanja prilagodijo, da se zagotovi, da lahko sveder doseže najhitrejšo hitrost vrtanja ob ohranjanju stabilnosti. Ta natančno prilagojen načrt parametrov vrtanja ne samo izboljša učinkovitost vrtanja, ampak tudi zmanjša obrabo svedrov in okvaro orodja, kar zagotavlja učinkovitost in varnost postopka vrtanja.
Problem lahkega oblikovanja stopnic v dolgih odsekih vrtin iz skrilavca je bil vedno eden od problemov, ki pestijo vrtanje vrtin s podaljšanim dosegom. Vrtina 29# je dosegla "nevidno" obrezovanje sten vrtine z uporabo dvosmernega povrtala φ307,98 mm (12⅛ palca) in rezalnih elementov za ploščice iz volframovega karbida. To dvosmerno povrtalo lahko med vrtanjem hkrati izvaja povrtavanje in popravilo vrtine. Z natančnim rezanjem rezalnih elementov vložkov iz volframovega karbida se krčenje vrtine in nastajanje korakov učinkovito zmanjšata. Hkrati lahko zaradi izjemno visoke odpornosti proti obrabi in odpornosti na udarce ploščic iz volframovega karbida ohrani stabilno rezalno zmogljivost v zapletenih formacijah, kar dodatno izboljša učinek popravila vrtine. Ta tehnologija "nevidnega popravila vrtine" ne le zmanjša pogostost povratnega povrtavanja, ampak tudi izboljša kakovost vrtine, kar zagotavlja bolj gladek kanal za nadaljnje vrtanje.
Pri vrtanju na območjih z gosto mrežo vodnjakov je bilo preprečevanje tveganja trkov vedno vprašanje, na katerega se je treba osredotočiti. Med vrtino 29# in vrtino 26# obstaja izredno veliko tveganje trka, s faktorjem ločitve azimuta le 0,88. Da bi zagotovil varnost vrtanja, je ADNOC sprejel metodo združevanja geomagnetnih referenčnih storitev z analizo več-postaj. Prek geomagnetne referenčne storitve je mogoče informacije o položaju svedra pridobiti v realnem času, v kombinaciji s tehnologijo analize več-postaj pa je mogoče krivuljo gibanja svedra natančno predvideti in prilagoditi. Ta metoda poveča faktor ločitve azimuta na 1,77 (varnostni prag) in s tem prekliče meritev žiroskopa, ki je bila prvotno načrtovana na 5181,6 metra (17.000 čevljev). To ne le prihrani veliko časa in stroškov, ampak tudi izboljša natančnost in učinkovitost preprečevanja trkov. S prebojno uporabo geomagnetnih referenčnih storitev se je vrtina 29 uspešno izognila nevarnosti kolizije z vrtino 26 in tako zagotovila varnost postopka vrtanja.
Med postopkom vrtanja je učinkovitost vrtalne tekočine ključnega pomena za zaščito orodij v vrtini in zagotavljanje varnosti vrtanja. Vrtina 29 uporablja visoko rafinirano vrtalno tekočino-na osnovi mineralnega olja in dodaja apno in sredstva za nadzor alkalnosti, da tvori "dvojno-odporno formulo" z odpornostjo na kisline in lastnostmi proti-sprijemanju-zdrsa. Gostota te vrtalne tekočine se postopoma povečuje z 1,32 g/cm3 na 1,44 g/cm3, kar lahko učinkovito zavira korozijo CO₂/H₂S in zmanjša pojav-zdrsa. Visoko rafinirana vrtalna tekočina-na osnovi mineralnega olja ima dobro mazljivost in stabilnost ter lahko ohranja stabilno delovanje v kompleksnih formacijah. Hkrati dodatek apna in sredstev za nadzor alkalnosti dodatno prilagodi pH vrednost in alkalnost vrtalne tekočine, s čimer poveča njeno korozijsko odpornost in sposobnost proti -sprijemanju-zdrsa. Ta "dvojna-proti-formulacija" ne ščiti le orodij za vrtino pred korozijo in obrabo, temveč tudi izboljša stabilnost in varnost vrtalnega procesa.
Od diamantnih kompozitnih rezalnih svedrov do geomagnetnih referenčnih storitev, vsak tehnološki preboj v vrtini 29# na novo opredeljuje meje vrtin z razširjenim dosegom. ADNOC je s 4.389-metrskim "ena-vrtanjem" te vrtine dokazal, da v naftni in plinski industriji podiranje rekordov ni naključje, temveč neizogiben rezultat natančne tehnične superpozicije. Ta podvig ni le pridobil časti in ugleda za ADNOC, ampak je tudi zagotovil dragoceno referenco in navdih za tehnološki napredek svetovne naftne in plinske industrije. Pove nam, da lahko ob kompleksnih formacijah in problemih vrtanja le z nenehnimi inovacijami in tehnološkimi preboji dosežemo izboljšanje učinkovitosti vrtanja in znižanje stroškov. Hkrati pa to od nas zahteva tudi krepitev mednarodnega sodelovanja in izmenjav ter skupno spodbujanje tehnološkega napredka in razvoja naftne in plinske industrije.
4389-metrski podvig vrtanja z eno-potjo v Abu Dhabi Well No. 29 je mikrokozmos tehnološke revolucije v naftni in plinski industriji. Prikazuje natančno superpozicijo in prebojno uporabo šestih ključnih tehnologij ter zagotavlja zmogljivo rešitev za težave pri vrtanju vrtin z velikim dosegom. V prihodnosti, z nenehnim napredkom in inovacijami tehnologije, imamo razlog za prepričanje, da bo naftna in plinska industrija prinesla širše razvojne možnosti in več briljantnih dosežkov.
