പെട്രോളിയം സയൻസ്: വളരെ ആഴത്തിലുള്ള കിണറുകൾ കുഴിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്?

വെല്ലുവിളി 1: അൾട്രാ-ഡീപ്പ് കിണറുകളിലെ സങ്കീർണ്ണമായ മർദ്ദ സംവിധാനങ്ങൾ കിണർബോർ ഘടന രൂപകൽപ്പനയെ സങ്കീർണ്ണമാക്കുന്നു

അൾട്രാ-ഡീപ്പ് കിണറുകൾ നിരവധി ഭൂമിശാസ്ത്ര രൂപീകരണങ്ങളിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുന്നു, വളരെ സങ്കീർണ്ണവും പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചതുമായ പോർ പ്രഷർ വ്യവസ്ഥകളെ നേരിടുന്നു. ഉയർന്ന മർദ്ദവും താഴ്ന്ന മർദ്ദ മേഖലകളും മാറിമാറി വരുന്നു, ഇത് രൂപീകരണ തകർച്ച, സ്റ്റക്ക് പൈപ്പ്, നഷ്ടപ്പെട്ട രക്തചംക്രമണം, കിക്കുകൾ തുടങ്ങിയ ഇടയ്ക്കിടെയുള്ളതും പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടതുമായ സങ്കീർണതകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അൾട്രാ-ഡീപ്പ് രൂപീകരണങ്ങൾക്കായി ഡ്രില്ലിംഗ് ഡാറ്റയുടെ ദൗർലഭ്യമുണ്ട്, കൂടാതെ പോർ പ്രഷർ പ്രവചനത്തിനായി ലഭ്യമായ സീസ്മിക്, ലോഗിംഗ് ഡാറ്റ പരിമിതവും ഗുണനിലവാരമില്ലാത്തതുമാണ്. വിശ്വസനീയമായ റഫറൻസ് ഡാറ്റയുടെ അഭാവവും, ഡ്രില്ലിംഗ് സമയത്ത് തത്സമയ മർദ്ദ നിരീക്ഷണത്തെ മാത്രം ആശ്രയിക്കുന്നതിന്റെ പരിമിതികളും ചേർന്ന്, സിസ്റ്റം മർദ്ദങ്ങൾ പ്രവചിക്കുന്നതിൽ കാര്യമായ ബുദ്ധിമുട്ടുകളും കുറഞ്ഞ കൃത്യതയും ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഇത് രൂപീകരണ വിലയിരുത്തലിൽ ഗണ്യമായ പിശകുകൾക്കും, കേസിംഗ് സജ്ജീകരണ ആഴങ്ങളുടെയും ഡ്രില്ലിംഗ് ദ്രാവക സാന്ദ്രതയുടെയും അനുചിതമായ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കും, കഠിനമായ കിണർ അസ്ഥിരത പ്രശ്നങ്ങൾക്കും കാരണമാകുന്നു. രൂപീകരണ മർദ്ദം, പാറ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ തുടങ്ങിയ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ നിലവിലെ സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് കൃത്യമായി പ്രവചിക്കാൻ കഴിയില്ല, ഇത് ഉയർന്ന അനിശ്ചിതത്വം സൃഷ്ടിക്കുകയും ഡൗൺഹോൾ റിസ്ക് മാനേജ്മെന്റ് വളരെ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കിണർ കൂടുതൽ ആഴത്തിലാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമായി വന്നേക്കാവുന്ന പ്രായോഗിക പര്യവേക്ഷണത്തിന്റെയും വികസന ആവശ്യങ്ങളുടെയും അടിസ്ഥാനത്തിൽ, കിണർ ഘടന രൂപകൽപ്പനയിൽ ഒന്നോ രണ്ടോ കണ്ടിജൻസി കേസിംഗ് വിഭാഗങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തണം, ഇത് അനുബന്ധ ചെലവുകൾ ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

വെല്ലുവിളി 2: അൾട്രാ-ഡീപ്പ് വെല്ലുകളിലെ പൈപ്പ് സ്ട്രിംഗിന്റെ അമിത ഭാരം സുരക്ഷിതമായ കേസിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങളെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു.

അൾട്രാ-ഡീപ്പ് ഡ്രില്ലിംഗിൽ ഇഴഞ്ഞു നീങ്ങുന്ന ചെളിക്കല്ല്, ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള ഉപ്പ്-ജിപ്സം പാളികൾ പോലുള്ള രൂപഭേദങ്ങൾ ഉണ്ടായേക്കാം, ഇത് കേസിംഗ് രൂപഭേദം, തകർച്ച, വിള്ളൽ എന്നിവയ്ക്ക് കാരണമാകും. കേസിംഗ് സ്ട്രിംഗുകളുടെ ഭിത്തിയുടെ കനം വർദ്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ഈ അപകടസാധ്യതകൾ പലപ്പോഴും ലഘൂകരിക്കപ്പെടുന്നു. വളരെ നീളമുള്ള സിമന്റിങ് വിഭാഗങ്ങളുടെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, പൈപ്പ് സ്ട്രിംഗുകളുടെ അമിത നീളത്തിന്റെയും ഭാരത്തിന്റെയും പ്രശ്നങ്ങൾ വ്യക്തമാകും. പ്രത്യേകിച്ചും, കേസിംഗ് സ്ട്രിംഗിന്റെ ഭാരം 12,000 മീറ്റർ റിഗ്ഗിന്റെ (900 ടൺ, 150 മുതൽ 180 വരെ മുതിർന്ന ആഫ്രിക്കൻ ആനകളുടെ സംയുക്ത ഭാരത്തിന് തുല്യം) സുരക്ഷിതമായ ലോഡിംഗ് പരിധി കവിഞ്ഞേക്കാം. നിലവിലുള്ള റിഗുകളുടെ ലിഫ്റ്റിംഗ് ശേഷി അത്തരം കനത്ത കേസിംഗ് സ്ട്രിംഗുകൾ സാധാരണയായി താൽക്കാലികമായി നിർത്താൻ പര്യാപ്തമല്ല, സങ്കീർണതകൾ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ ട്രിപ്പിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനോ സുരക്ഷിതമായ ഓട്ടത്തിന് ആവശ്യമായ ടെൻസൈൽ സുരക്ഷാ മാർജിനുകൾ പാലിക്കുന്നതിനോ വേണ്ടി.

15,240 മീറ്റർ:2022 ഒക്ടോബറിൽ, അപ്പർ സകം ഫീൽഡിൽ UZ-688 തിരശ്ചീന കിണർ ഉപയോഗിച്ച് ഏറ്റവും ആഴമേറിയ കിണറിനുള്ള പുതിയ ലോക റെക്കോർഡ് ADNOC സ്ഥാപിച്ചു, മൊത്തം ആഴം (അളന്ന ആഴം) 15,240 മീറ്ററിലെത്തി.

വെല്ലുവിളി 3: അൾട്രാ-ഡീപ്പ് കിണറുകളിലെ കഠിനവും സങ്കീർണ്ണവുമായ രൂപീകരണങ്ങൾ കാര്യക്ഷമമായ പാറ പൊട്ടുന്നതിനും മൊത്തത്തിലുള്ള ഡ്രില്ലിംഗ് ത്വരിതപ്പെടുത്തലിനും തടസ്സമാകുന്നു.

അൾട്രാ-ഡീപ്പ് കിണറുകളിലെ രൂപീകരണങ്ങൾ സങ്കീർണ്ണവും, ഉയർന്ന ഉരച്ചിലുകളുള്ളതും, ഡ്രില്ലബിലിറ്റി കുറവുള്ളതുമാണ്. ഡ്രില്ലബിലിറ്റി വിലയിരുത്തലിനുള്ള നിലവിലുള്ള രീതികൾ അപര്യാപ്തവും പ്രവചന കൃത്യതയില്ലാത്തതുമാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് പുതിയ പര്യവേക്ഷണ മേഖലകളിൽ, ഇത് ഡ്രിൽ ബിറ്റുകളുടെ ശാസ്ത്രീയ രൂപകൽപ്പനയെയും തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെയും ഗുരുതരമായി തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. ഡ്രിൽ ബിറ്റുകളുടെയും റേറ്റ്-ഓഫ്-പെനട്രേഷൻ (ROP) മെച്ചപ്പെടുത്തൽ ഉപകരണങ്ങളുടെയും നിലവിലെ ശ്രേണി പരിമിതമാണ്, രൂപീകരണ പൊരുത്തപ്പെടുത്തലിലും വിശ്വാസ്യതയിലും പരിമിതികളുണ്ട്. അവയുടെ ഫലപ്രാപ്തി മോശമാണ്, ഉയർന്ന താപനിലയും ഉയർന്ന മർദ്ദവും (HTHP) സാഹചര്യങ്ങളിൽ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞ രൂപീകരണങ്ങളിൽ സേവന ജീവിതം കുറവാണ്. ആഴത്തിലുള്ളതും അൾട്രാ-ഡീപ്പ് കിണറുകളിലും കാര്യക്ഷമമായ പാറ പൊട്ടുന്നതിനുള്ള പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യേണ്ടത് അടിയന്തിരമായി ആവശ്യമാണ്. അൾട്രാ-ലോംഗ് സെക്ഷനുകളിൽ ഹൈഡ്രോളിക്, മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജത്തിന്റെ സംപ്രേഷണം വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്, ഡ്രിൽ സ്ട്രിംഗിൽ ഗണ്യമായ ഘർഷണ മർദ്ദന നഷ്ടങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നു, ഇത് ബിറ്റിൽ ആവശ്യത്തിന് വൈദ്യുതി ലഭിക്കാത്തതിനും പാറ പൊട്ടുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു.

വെല്ലുവിളി 4: അൾട്രാ-ഡീപ്പ് HTHP സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഡ്രില്ലിംഗ് ഫ്ലൂയിഡ് റിയോളജിയും വെൽബോർ സ്ഥിരതയും നിലനിർത്തൽ.

അൾട്രാ-ഡീപ്പ് ഡ്രില്ലിംഗിൽ ഡൗൺഹോൾ താപനില 200°C കവിയുന്നു, അതിനാൽ ഡ്രില്ലിംഗ് ദ്രാവകങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന സാന്ദ്രത, ഉപ്പ് സഹിഷ്ണുത, ദീർഘകാല സ്ഥിരത എന്നിവ ആവശ്യമാണ്. ഉയർന്ന താപനില മെറ്റീരിയൽ പരാജയത്തിന് കാരണമാകും, ഉയർന്ന മർദ്ദം റിയോളജിക്കൽ നിയന്ത്രണം ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു, ഉയർന്ന ഉപ്പിന്റെ അളവ് സിസ്റ്റം അസ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ ദീർഘനേരം പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ വെയ്റ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ തൂങ്ങിക്കിടക്കാനുള്ള സാധ്യതയും കൂടുതലാണ്. ഈ നാല് പ്രവർത്തന ആവശ്യങ്ങളുടെയും സംയോജനം വലിയതും ഏതാണ്ട് മറികടക്കാനാവാത്തതുമായ സാങ്കേതിക വെല്ലുവിളികൾ ഉയർത്തുന്നു. കൂടാതെ, അൾട്രാ-ഹോട്ട് രൂപീകരണങ്ങൾക്ക് താരതമ്യേന തണുത്ത ഡ്രില്ലിംഗ് ദ്രാവകങ്ങൾ നേരിടുമ്പോൾ തണുപ്പിക്കൽ മൂലമുണ്ടാകുന്ന വിള്ളൽ അല്ലെങ്കിൽ തീവ്രമായ താപനിലയിൽ ജല പ്രവർത്തനത്തിലെ മാറ്റങ്ങൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന കിണർ ബോർ അസ്ഥിരത പോലുള്ള പ്രശ്നങ്ങൾ നിലവിലുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് ഫലപ്രദമായി പരിഹരിക്കാൻ കഴിയില്ല.

വെല്ലുവിളി 5: അൾട്രാ-ഡീപ്പ് HTHP, സങ്കീർണ്ണമായ മർദ്ദ സാഹചര്യങ്ങളിൽ സിമന്റ് സ്ലറികളുടെയും അനുബന്ധ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെയും അപര്യാപ്തമായ പ്രകടനം.

അൾട്രാ-ഡെപ്ത്ത്, ഉയർന്ന താപനില, നീണ്ട സിമന്റിംഗ് വിഭാഗങ്ങൾ, സങ്കീർണ്ണമായ മർദ്ദ സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്ന അവസ്ഥകൾ സസ്പെൻഷൻ സ്ഥിരത, റിയോളജി, ഗ്യാസ് മൈഗ്രേഷൻ നിയന്ത്രണം, സെറ്റ് സിമന്റ് ശക്തി സ്ഥിരത എന്നിവയുൾപ്പെടെ സിമന്റ് സ്ലറി ഗുണങ്ങളിൽ വളരെ ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ ചുമത്തുന്നു. ദ്രാവക നഷ്ട നിയന്ത്രണങ്ങൾ, റിട്ടാർഡറുകൾ തുടങ്ങിയ നിർണായക അഡിറ്റീവുകൾ അൾട്രാ-ഹൈ താപനിലയിൽ വിഘടിപ്പിക്കുകയോ അസാധാരണമായി പ്രതികരിക്കുകയോ ചെയ്തേക്കാം, ഇത് പ്രവർത്തനപരമായ പരാജയത്തിനും ഗുരുതരമായ ഡൗൺഹോൾ സംഭവങ്ങൾക്കും കാരണമാകുന്നു. അൾട്രാ-ഹൈ താപനില പരിസ്ഥിതി അഡിറ്റീവ് സിസ്റ്റവും സിമന്റ് ശക്തി പിന്നോക്കാവസ്ഥ തടയുന്ന വസ്തുക്കളും തമ്മിലുള്ള അനുയോജ്യതയ്ക്ക് കർശനമായ ആവശ്യകതകൾ ഏർപ്പെടുത്തുന്നു.

9,396 മീറ്റർ:2023-ൽ, താരിം ഓയിൽഫീൽഡിലെ ഗുവോൾ 3C കിണർ ഏഷ്യയിലെ ഏറ്റവും ആഴമേറിയ തിരശ്ചീന കിണറിനുള്ള (അളന്ന ആഴം) റെക്കോർഡ് സ്ഥാപിച്ചു.

വെല്ലുവിളി 6: HTHP അവസ്ഥകൾ നിർണായക ഉപകരണങ്ങളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും സഹിഷ്ണുതാ പരിധി കവിയുന്നു

അൾട്രാ-ഡീപ്പ് കിണറുകൾ 200°C യിൽ കൂടുതലുള്ള താപനിലയും 175 MPa യിൽ കൂടുതൽ മർദ്ദവുമുള്ള തീവ്രമായ ഡൗൺഹോൾ സാഹചര്യങ്ങളെ നേരിടുന്നു (17,500 മീറ്റർ ആഴത്തിലുള്ള ജലസമ്മർദ്ദത്തിന് തുല്യം, മരിയാന ട്രെഞ്ചിന്റെ അടിയിലേതിനേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്). നിലവിലുള്ള മിക്ക ഡൗൺഹോൾ ഉപകരണങ്ങളുടെയും താപനില പരിധി ഏകദേശം 175°C ആണ്. അൾട്രാ-HTHP, അസിഡിക് പരിതസ്ഥിതികൾ, ശക്തമായ വൈബ്രേഷനുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്ന കഠിനമായ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഉപകരണങ്ങൾ, ഉപകരണങ്ങൾ, ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ പരാജയപ്പെടാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. മഡ് മോട്ടോർ സ്റ്റേറ്ററുകളിലും ടോർക്ക് ഇംപാക്ട് ഉപകരണങ്ങളിലെ സീലുകളിലും ഇലാസ്റ്റോമർ റബ്ബറുകളുടെ വീക്കം, പഴക്കം, MWD/LWD ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളുടെ തകരാറ് അല്ലെങ്കിൽ ബാറ്ററി പരാജയം, പൂർത്തീകരണ ഉപകരണങ്ങളുടെ അപര്യാപ്തമായ മർദ്ദ പ്രതിരോധം, നിർണായക ഉപകരണങ്ങളും ഉപകരണങ്ങളും പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുന്നു.

വെല്ലുവിളി 7: അൾട്രാ-ഡീപ്പ്, എച്ച്‌ടിഎച്ച്‌പി, ചെറിയ വ്യാസമുള്ള ബോർഹോളുകളിൽ നിന്നുള്ള ലോഗിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയെക്കുറിച്ചുള്ള പുതിയ ആവശ്യങ്ങൾ

അൾട്രാ-ഡീപ്പ് കിണറുകളുടെ ആഴം കറന്റ് ലോഗ്ഗിംഗ് വിഞ്ചുകളുടെ പരമാവധി പ്രവർത്തന പരിധിയിലേക്ക് അടുക്കുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന പവർ ട്രക്കുകൾ, ഉയർന്ന ടെൻഷൻ കേബിളുകൾ, വലിയ ശേഷിയുള്ള ഡ്രമ്മുകൾ, ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ള ലിഫ്റ്റിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്ന പവർ സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് വെല്ലുവിളികൾ ഉയർത്തുന്നു. ഡൗൺഹോൾ HTHP പരിസ്ഥിതി പരമ്പരാഗത അൾട്രാ-HTHP സീരീസ് ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉയർന്ന പരിധിയിലേക്ക് അടുക്കുന്നു. അന്താരാഷ്ട്രതലത്തിൽ, അത്തരം സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇമേജിംഗ്, ന്യൂക്ലിയർ മാഗ്നറ്റിക് റെസൊണൻസ് പോലുള്ള പ്രത്യേക സേവനങ്ങൾക്കായി പക്വമായ ഉപകരണങ്ങളൊന്നുമില്ല. താപനിലയുടെയും മർദ്ദത്തിന്റെയും പരിധികൾ കാരണം ഉപകരണം പരാജയപ്പെടാനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലാണ്, ഇത് പരാജയപ്പെടാനോ ഗുണനിലവാരമില്ലാത്ത ലോഗുകൾക്കോ ​​സാധ്യതയുണ്ട്. 13,000 മീറ്റർ അൾട്രാ-ലോംഗ് കേബിളുകളിൽ കൂടുതലുള്ള സിഗ്നൽ അറ്റൻവേഷൻ വയർലൈൻ ലോഗിംഗിനുള്ള ടെലിമെട്രി സിസ്റ്റങ്ങളെ സാരമായി ബാധിക്കുന്നു, ഇത് സ്ഥിരതയുള്ള ആശയവിനിമയം ഉറപ്പാക്കാൻ പ്രയാസമാക്കുന്നു.

വെല്ലുവിളി 8: അങ്ങേയറ്റത്തെ HTHP സാഹചര്യങ്ങളിൽ സുരക്ഷിതവും കാര്യക്ഷമവുമായ കിണർ പരിശോധന ഉറപ്പാക്കുക.

ഗ്യാസ് നിറച്ച ഒരു കിണർബോറിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കണക്കുകൂട്ടലുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, അൾട്രാ-ഡീപ്പ് കിണറുകളുടെ പരമാവധി ഷട്ട്-ഇൻ കിണർഹെഡ് മർദ്ദം 100 MPa കവിയാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡിന്റെ സാന്നിധ്യം ഇതിന് സാധ്യതയുണ്ട്. വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന കിണർ പരിശോധനയ്ക്കും പൂർത്തീകരണ ഉപകരണങ്ങൾക്കും സാധാരണയായി 70 MPa യും 175°C യും റേറ്റുചെയ്യുന്നു. അൾട്രാ-ഡീപ്പ് കിണറുകൾക്കുള്ള പ്രൊഡക്ഷൻ ടെസ്റ്റിംഗ് സ്ട്രിംഗുകൾക്ക് താരതമ്യേന ചെറിയ വലുപ്പങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും ഉയർന്ന ശക്തി ആവശ്യമാണ്. പ്രത്യേക മെറ്റീരിയലുകളും നിലവാരമില്ലാത്ത പൈപ്പ് ഡിസൈനുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നത് സിസ്റ്റം ഒപ്റ്റിമൈസേഷനെ സങ്കീർണ്ണമാക്കുകയും സമ്മർദ്ദ വിശകലനത്തെയും സ്ഥിരീകരണത്തെയും വളരെയധികം വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നിലവിലെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള കിണർ പരിശോധനാ ദ്രാവകങ്ങളും ഡൗൺഹോൾ ടെസ്റ്റ് ഉപകരണങ്ങളും അൾട്രാ-ഹൈ താപനില പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിൽ ബുദ്ധിമുട്ടുന്നു, ഇത് ഒപ്റ്റിമൽ ദ്രാവക സംവിധാനങ്ങളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും തിരഞ്ഞെടുപ്പ് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു.