Tecnologia dei trattori wireline

La crescente prevalenza di pozzi orizzontali ha comportato sfide significative per l'intervento sui pozzi, in particolare nel trasporto di strumenti nella zona target in sezioni ad alto-angolo e-a portata estesa. I trattori wireline (noti anche come trattori e-line) sono emersi come soluzione specializzata per il trasporto di stringhe di strumenti di disboscamento e intervento in pozzi orizzontali e altamente deviati, offrendo comodità operativa, alta efficienza e costi relativamente inferiori rispetto a metodi alternativi.

Un caso di studio dettagliato del giacimento di Ghawar in Arabia Saudita evidenzia l'applicazione di successo dei trattori wireline nei pozzi di gas acido ad alta-pressione, alta{{1}temperatura (HPHT), insieme ai confronti tecnici con i tubi a spirale (CT) e gli adattamenti necessari per le condizioni estreme del fondo pozzo.

Quando l'inclinazione del pozzo supera i 70-80 gradi, il trasporto assistito dalla gravità- diventa inaffidabile, soprattutto nei percorsi tortuosi dei pozzi. Per le sezioni complesse ad alto-angolo, sono necessari trattori con tubi a spirale (CT) o trattori cablati per trasportare in profondità i gruppi fondo foro di intervento (BHA).

I trattori wireline sono stati impiegati con successo nei campi sauditi maturi per il monitoraggio dei giacimenti e la registrazione della produzione. Rispetto al CT, i trattori offrono vantaggi distinti, in particolare nei pozzi orizzontali a foro aperto con traiettorie complesse, consentendo l'acquisizione di dati del profilo di flusso di alta qualità sia nei produttori che negli iniettori.

L’applicazione della tecnologia di perforazione HPHT nei giacimenti di gas sauditi ha introdotto nuove sfide per l’intervento sui pozzi orizzontali, tra cui:

• Trasporto di pistole perforatrici con trattori.
• Trasporto di BHA più pesanti.
• Funzionamento a temperature del fondo-foro (BHT) superiori a 300 gradi F (149 gradi) e fino a 330 gradi F (166 gradi).

La formazione Khuff del giacimento di Ghawar (carbonato dolomitico profondo, eterogeneo, tardo Permiano) contiene due zone di pagamento principali: Khuff-B e Khuff-C. Mentre il Khuff-C è stato sviluppato a partire dagli anni '70, il più stretto Khuff-B viene ora sviluppato utilizzando pozzi orizzontali. La bassa permeabilità di Khuff-B richiede la stimolazione acida, spesso utilizzando metodi multi-tappo-e-perforazione o sistemi di rivestimento a frattura. L'eterogeneità e l'incertezza della formazione nelle posizioni "sweet spot" richiedono lunghi intervalli di perforazione e stimolazione.

Queste caratteristiche rendono questi pozzi candidati ideali per l’intervento di trattori wireline, ma sono necessarie significative ottimizzazioni tecniche e operative.

Durante la progettazione dei lavori dei trattori cablati per questi pozzi, è stato necessario affrontare i seguenti problemi:

1. Ambiente corrosivo (servizio acido)
I pozzetti contengono alte concentrazioni di idrogeno solforato (H₂S) e anidride carbonica (CO₂). Ciò richiede cavi resistenti alla corrosione-realizzati con leghe ad alto-nichel, in grado di resistere fino a 425 gradi F (218 gradi ) in ambienti moderatamente acidi. Uno dei principali svantaggi di tali cavi è la loro elevata impedenza elettrica, che ostacola la trasmissione di potenza agli strumenti di fondo pozzo, soprattutto con corrente alternata (AC).

2. Temperature elevate
Con BHT che vanno da 300 gradi F a 330 gradi F (149-166 gradi) e futuri pozzi che probabilmente superano questo intervallo, il trattore deve funzionare in modo affidabile in condizioni di calore estremo.

3. BHA più lunghi e più pesanti
I BHA dotati di pistole perforanti sono significativamente più lunghi e più pesanti delle stringhe di taglio di produzione standard.

Per utilizzare con successo i trattori wireline in queste condizioni, erano necessari i seguenti obiettivi tecnici:

• Funzionamento affidabile ad alte temperature.
• Possibilità di operare con cavi ultra-lunghi e ad alta-impedenza.
• Resiste agli elevati carichi d'urto delle pistole perforanti esplosive.

Il nucleo del trattore è un motore elettrico che aziona una pompa idraulica che alimenta i gruppi ruote. Anche se i trattori a motore CA hanno una buona esperienza alle alte-temperature, sono incompatibili con i cavi ultra-lunghi e ad alta-impedenza richiesti per il servizio acido. I motori CA subiscono gravi perdite di potenza e un degrado delle prestazioni su tali cavi.

I motori CC si sono rivelati una scelta più praticabile e operativa, nonostante il loro record iniziale di temperature elevate-limitate. A seguito dei recenti progressi tecnici, i principali fornitori di servizi hanno introdotto i motori CC nella progettazione dei trattori. I trattori a motore- CC ora possono mantenere tempi di funzionamento più lunghi a temperature del pozzo più elevate. Questo articolo illustra il successo dell'implementazione downfield dei trattori a motore-cc.

Ulteriori misure per affrontare i carichi d'urto delle pistole perforanti includevano:

• Integrazione della resistenza agli urti nella progettazione e nei test degli strumenti del trattore.
• Aggiunta di sub ammortizzatori tra il trattore e la pistola perforatrice per smorzare l'impatto.
• Implementazione di protocolli di manutenzione-basati sull'utilizzo, limitando il numero di cicli di trasporto-della pistola prima che il trattore venga restituito al laboratorio per lo smontaggio completo, la manutenzione e la ristrutturazione.

La tecnologia dei trattori wireline si è dimostrata efficace per l'intervento sui pozzi di gas orizzontali HPHT, come quelli nella formazione Khuff del giacimento di Ghawar in Arabia Saudita. Superare gli ostacoli derivanti da un servizio acido, dalle temperature estreme e dai BHA pesanti e che provocano shock ha richiesto il passaggio a trattori azionati da motori DC, una forte attenuazione degli urti e pratiche di manutenzione rigorose. Man mano che la perforazione orizzontale si espande in ambienti più profondi e difficili, questi progressi garantiscono che i trattori cablati rimangano un'alternativa vitale ed economicamente vantaggiosa ai tubi a spirale per il trasporto degli strumenti di intervento al serbatoio.

Vigor VTrac^TMTrattore a filoè uno strumento per il trasporto di apparecchiature di fondo pozzo in pozzi orizzontali rivestiti e pozzi altamente deviati. Durante le operazioni in pozzi orizzontali e fortemente deviati, quando l'attrezzatura di fondo pozzo non può continuare ad essere abbassata per gravità nella sezione del pozzo target, il cingolato può utilizzare il proprio dispositivo di potenza per trasportare l'attrezzatura di fondo pozzo nella sezione del pozzo target.

Rispetto al trasporto di aste di perforazione, può far risparmiare tempo di costruzione, ridurre l'intensità della manodopera, ridurre i rischi di costruzione e non richiede una torre di trivellazione. Rispetto al trasporto con tubi a spirale, può trasportare apparecchiature su una distanza maggiore e non è influenzato dalla profondità del pozzo.

Vigor VTrac^TMTrattore a filoha un proprio sistema indipendente, comprende attrezzature per il fondo pozzo e attrezzature di superficie. Dovrebbe funzionare insieme all'argano per il taglio del legname. Gli strumenti di taglio possono essere collegati nella parte superiore o inferiore del trattore.

Dal 2018, 11 gruppi di trattori sono stati utilizzati sul campo e le operazioni di disboscamento sono state effettuate per oltre 300 pozzi.

Secondo statistiche incomplete dal 2020 alla prima metà del 2025, il numero di pozzi sfruttati con successo ha superato quota 100.

Da anni Vigor si dedica al settore petrolifero e del gas, investendo in modo significativo in ricerca e sviluppo. Il nostro impegno promuove l'innovazione, portando a soluzioni-all'avanguardia che affrontano le complesse sfide delle moderne operazioni di perforazione. Siamo orgogliosi di essere il vostro partner di fiducia nel raggiungimento dell’eccellenza e dell’efficienza operativa. La nostra competenza è il vostro vantaggio sul campo. Per ulteriori informazioni potete scrivere alla nostra casella di postainfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com