贝克休斯“神器” 动动手指就可以进行完井作业

来自 | Baker Hughes等

编译 | 王文东 周诗雨

摘要 完井过程往往需要作业人员对套管头进行联接和拆解，这一过程不仅具有极高的作业风险，且增加了完井时间和成本，尤其对于深水环境下的高难度完井作业。贝克休斯LaunchPRO无线顶驱水泥头技术可以实现远程手动操作，动动手手指就可进行完井作业，不仅可以让作业人员远离危险区域，还能大大缩短完井时间，具有广泛的应用前景。

贝克休斯LaunchPRO无线顶驱水泥头技术是一项能够应用于极端恶劣的深水环境中的先进固井技术。对于长管柱和长而重尾管的固井，该技术能够进行远程无线阀球、套管胶塞和钻杆胶塞的投掷。

LaunchPRO无线顶驱水泥头可以与贝克休斯的Seahawk系列海上固井设备配套使用，负载能力可达2500000磅（1133981kg），超过了美国石油学会要求的钻杆连接最高强度要求，处于业界领先水平，能够满足现今更长、更深的深水完井的需求。

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简介

LaunchPRO顶驱水泥头无线操作技术减少了人工操作，降低HSE风险，同时增加了深水固井操作的可靠性。

当水泥头安装就位后，所有功能都可通过手持设备进行远程操控，这不仅能够让钻台工作人员远离危险区域，还能够减小阀球、套管胶塞和钻杆胶塞的投掷时间。同时，为了增加可靠性，该技术也支持所有功能的手动控制。

LaunchPRO无线顶驱水泥头采用流线型设计，极大地降低了外部零件损坏的风险，从而减少了非生产时间（NPT）。该水泥头装置为气动控制，气源来自钻台，通过气管线连接，气管线接口在固井管线周围。

气管线可以固定在固井管线上，降低了其在固井操作阶段发生损坏的风险。水泥头内部固井阀具有水利平衡的特点，固井阀操作独立，使得压力测试受到的干扰最小。

LaunchPRO无线顶驱水泥头使用正向流体驱替带技术，而不是机械弹簧装置。钻杆胶塞和套管胶塞投掷前，绕流罩可防止直接将套管胶塞和钻杆胶塞放置在流动通道中所引起的破坏。

钻杆胶塞和套管胶塞投掷时，流体在钻杆胶塞和套管胶塞之上进行分流，使得钻杆胶塞和套管胶塞向下运动，这样增加了可靠性，节约了钻台时间。

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LaunchPRO无线顶驱水泥头内部的传感器为操作面板提供实时的投放程序和位置，套管胶塞投射提示系统提供可视、可听的确认钻杆胶塞和套管胶塞成功投掷信息。

每个钻杆胶塞和套管胶塞通过时，系统会自动重置。压力传感器通过操作接口单元向操作面板提供实时数据，这样就可以在压力监控过程中进行及时调节。

这样就提高了固井工作的可靠性，同时，无论固井工作由固井单元或者钻台固井泵完成，压力传感器是唯一提供压力数据的工具。

LaunchPRO无线顶驱水泥头专用的吊篮具有一个气动的滑动系统，使得现场维修更加方便，同时减少了联接、拆解及装载工具时等所人力。

钻台工作人员可以独立完成这些工作，即节省时间又降低了风险。吊篮包括一个工具箱，直径2英寸、长 50英尺(5.08-cm by 15.24-m)的固井管以及日常维护设备等。

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应用

- 长管柱和尾管固井操作中的无线远程阀球、钻杆胶塞和套管胶塞投掷；

- 深水固井 。

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功能与特点

高效载荷

- 负载能力（1133981 kg）；

- 能够进行超长管柱和超长、超重尾管固井；

无线操作

- 提高了安全性和稳定性；

- 缩短了阀球和套管胶塞投掷的操作时间；

流线型和紧凑的设计

- 降低了外部零件损坏的风险；

- 手动操作简单；

内置固井阀

- 无需使用低扭矩阀门；

特制吊篮

- 现场装载阀球和套管胶塞简单化；

- 现场维护方便；

发射指示系统

- 通过视、听确定阀球和套管胶塞投掷成功；

- 提供实时的压力监测。

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产品规格

水泥头高度：251 inch(6375 mm)；

水泥头重量：9,500 lb (4309 kg) ；

最高额定载荷：2,500,000 lb (1 133 981 kg) ；

最大循环和固井流量：24 bbl/min ；

最低工作温度：-20°F (-28.9°C) ；

右手扭矩：110,000 ft-lbf (15208 m-kg)；

左手扭矩：50,000 ft-lbf (6913 m-kg) ；

每分钟最大转速：30 ；

最大工作压力：10,000 psi (689.5 bar) ；

最大突板数量：2 ；

最大突板半径：4.500-6.625 inch (114.3-168.3 mm) ；

最大突板长度：20 inch (508 mm)；

最大投球数量：2 ；

投球最大半径：1-2.5 inch (25.4-63.5 mm)；

投球可以替代投板使用，大钩载荷受工具联接点限制。

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总结

虽然贝克休斯的LaunchPRO不是市场上出现的第一个无线顶部驱动水泥头，但它是最好的，它在深水钻井操作中更具有吸引力。

“这个水泥头能够通过螺纹联接承载井下的整个钻杆的重量，”Mark Knebel（井下完整性和特种生产产品线经理），“随着井变得更深，需要更大套管柱下放至更深的位置。”

LaunchPRO额定载荷250万磅，相对其他的无线水泥头高出了50万磅的额定载荷。这是行业中最高的扭矩载荷，高于其他任何可用的螺纹接头。

LaunchPRO的无线操作无需手动打开运行中的水泥头的压力阀阀球和套管胶塞投掷，降低了在钻台上或者高空操作风险。

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“这是完全的无线，因此不会有这些操作顾虑，”Knebel说，“你不需要悬挂在高于钻台30英尺的的地方工作，你也不需要带压工作，你只需要安全的在钻台上的操作间进行操作。”

考虑到装置的体积巨大，LaunchPRO自带吊篮，因此所有的投塞都在吊篮里而不是在管甲板上进行，从而进一步降低了安全隐患。

在设备装配的过程中没有裸露的软管和阀门，使得LaunchPRO还能减少井下的风险问题，从而节约宝贵的钻台时间。

贝克休斯从2010年末就开始研发LaunchPRO技术，2013年第一个原型运用在墨西哥海岸的钻井平台上，目前向南美地区的经营者的提供多种工具。

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