墨西哥灣深水井總是會(huì)遇到各種鉆探挑戰(zhàn)，包括天然氣水合物、井筒不穩(wěn)定、ROP、漏失以及壓力控制等難題。能否成功應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，對(duì)于減少非生產(chǎn)時(shí)間、安全實(shí)現(xiàn)鉆井目標(biāo)，以及實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性等戰(zhàn)略至關(guān)重要。同時(shí)，墨西哥灣的作業(yè)還必須在能源管理局以及安全環(huán)境執(zhí)法局的監(jiān)管下進(jìn)行。
墨西哥灣近來新實(shí)施的海上鉆探法規(guī)，更加關(guān)注鉆井液的物理性能，以保證能維持足夠的壓力控制。在深水作業(yè)中，壓力控制非常重要，孔隙壓力和破裂壓力之間存在著一個(gè)非常狹窄的窗口。處于窄密度窗口邊緣的井壓力異常，這種深水井的鉆井液設(shè)計(jì)，往往要與常規(guī)壓力井的要求差別很大。
深水鉆井液設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)隨著鉆井作業(yè)操作條件的改變而加劇。水柱的冷卻效應(yīng)產(chǎn)生了一個(gè)負(fù)的地溫梯度，海底的靜態(tài)溫度最低可降到4℃（40℉）。地溫梯度隨深度的增加而增加，導(dǎo)致井底的靜態(tài)溫度經(jīng)常會(huì)超過149℃（300℉）。越來越多的墨西哥灣運(yùn)營(yíng)商在深水作業(yè)中選擇平流或恒定流變流體，目的是為了在實(shí)現(xiàn)良好鉆井性能目標(biāo)的同時(shí)，掌控在狹窄壓力窗口環(huán)境下鉆探所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
Newpark的Krones是一種專門針對(duì)具有挑戰(zhàn)性的深水井而設(shè)計(jì)的平流（恒流變）體系。它是一種環(huán)境友好型非水基鉆井液，可以滿足廣泛的作業(yè)要求。
Kronos鉆井液體系易于與各種合成基鉆井液、重晶石和鹽水配伍。通過使用新型專有乳化劑、流型調(diào)節(jié)劑、懸浮劑和降濾失劑相復(fù)配，建立穩(wěn)定的流體配方。該體系幾乎不受溫度和壓力變化影響，特別適合在深水鉆井中使用。
Kronos的流變特性參數(shù)，如塑性粘度、屈服點(diǎn)、粘度計(jì)3rpm和6rpm讀數(shù)，以及凝膠強(qiáng)度，各項(xiàng)性能都促使其能夠安全實(shí)現(xiàn)鉆井、起下鉆和下套管作業(yè)，在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下不發(fā)生與鉆井液相關(guān)的任何事故。
通過使用HyCale工程軟件平臺(tái)，Kronos平流體系的優(yōu)勢(shì)可得到進(jìn)一步提高，進(jìn)而提高作業(yè)效率，減少漏失的可能性。HyCale軟件廣泛用于鉆井設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)階段，該軟件可用于對(duì)操作環(huán)境進(jìn)行建模，確保鉆井作業(yè)開始之前的井眼清潔、重晶石沉降、ECD、抽吸激動(dòng)壓力等滿足鉆井要求。返出鉆井液性能和鉆井條件等需要不斷更新，持續(xù)使用HyCale系統(tǒng)，可預(yù)測(cè)井下環(huán)空壓力的變化。同時(shí)，該系統(tǒng)內(nèi)置了Kronos體系高溫高壓性能數(shù)據(jù)庫搭載流變學(xué)校準(zhǔn)程序，增強(qiáng)了其準(zhǔn)確預(yù)測(cè)ECD的能力。
鉆井液產(chǎn)業(yè)鏈的另一個(gè)關(guān)鍵推動(dòng)因素是設(shè)施布局、性能和處理能力。運(yùn)營(yíng)商利用海上供應(yīng)基地提供的一流分配和物流服務(wù)來提高項(xiàng)目效率和經(jīng)濟(jì)效益。了解了與深水項(xiàng)目相關(guān)的物流和運(yùn)營(yíng)挑戰(zhàn)之后，Newpark Resources投資了位于拉各斯港的海上供應(yīng)基地。為了滿足墨西哥灣深水市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)的產(chǎn)能要求，供應(yīng)基地可以制造設(shè)施，并且以超過競(jìng)爭(zhēng)設(shè)施的速率將大量鉆井液卸載到多個(gè)供應(yīng)船上，形成更具成本效益的解決方案。
精確的實(shí)時(shí)計(jì)量與監(jiān)測(cè)控制能力使工廠的作業(yè)人員能夠讓重要流程決策變得簡(jiǎn)單、及時(shí)、準(zhǔn)確和可靠，同時(shí)又能夠得到良好的信息?？焖俚柠}水輸送系統(tǒng)以及混合、剪切技術(shù)的改進(jìn)，加上管道和泵的重新布局，實(shí)現(xiàn)了并行處理，還可大大縮短交付時(shí)間，提高產(chǎn)能。
總體而言，裝卸船的周轉(zhuǎn)速度會(huì)更快。升級(jí)到混合設(shè)備可產(chǎn)生更加穩(wěn)定的流體，確保鉆井液在卸載和使用期間保持流變性能不發(fā)生變化。
案例分析：
Newpark近期展示了其整合和利用Kronos平流體系在超過5,500英尺深的墨西哥灣深水井為多國(guó)公司提供服務(wù)的能力。該體系經(jīng)過了嚴(yán)格的審批程序。Kronos流體在Newpark技術(shù)中心進(jìn)行了為其數(shù)周的設(shè)計(jì)和測(cè)試，確保Kronos的所有流變性能、濾失控制、乳化穩(wěn)定性等設(shè)計(jì)參數(shù)都準(zhǔn)備就緒。
通過使用聯(lián)機(jī)剪切裝置，研究人員在供應(yīng)基地優(yōu)化了Kronos的流變性和乳化穩(wěn)定性。在Kronos的設(shè)計(jì)中加入剪切裝置，可確保在交付時(shí)提供出穩(wěn)定且符合性能要求的鉆井液，而無需在井下通過鉆頭進(jìn)行循環(huán)和剪切。Kronos在這口井表現(xiàn)出的性能完全符合公司的預(yù)期。
該體系在作業(yè)的各個(gè)階段都被證明是穩(wěn)定且易于維護(hù)的。非水基鉆井液穩(wěn)定性的真正衡量標(biāo)準(zhǔn)是處理污染物的能力，而Kronos體系即使遇到這些污染物，也能保持平穩(wěn)的流變曲線。另外，即使在供應(yīng)船上停留44天，Kronos體系的重晶石依然未發(fā)生任何沉降。
