운동 능력의 점진적인 향상을 통해 승리하는 팀을 만들 수 있다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 유전 운영도 예외는 아니며, 불필요한 개입 비용을 줄이기 위해 이러한 잠재력을 활용하는 것이 중요합니다. 유가와 관계없이, 업계는 최대한의 효율성을 추구해야 한다는 경제적, 사회적 압력에 직면해 있습니다.
현재 환경에서 기존 유정에 지류를 재투입하고 시추하여 기존 자산의 마지막 원유를 추출하는 것은 비용 효율적으로 수행할 수 있다면 현명하고 비용 효율적인 전략입니다. 코일 튜빙 시추(CT)는 기존 시추에 비해 여러 분야에서 효율성을 향상시키는, 활용도가 낮은 기술입니다. 이 글에서는 운영자가 CTD가 제공하는 효율성 향상을 활용하여 비용을 절감하는 방법을 설명합니다.
성공적인 진입. 현재까지 코일 튜빙(CTD) 시추 기술은 알래스카와 중동에서 성공적이면서도 뚜렷한 두 가지 틈새 시장을 개척했습니다(그림 1). 북미에서는 이 기술이 아직 널리 사용되지 않습니다. 무굴착 시추(drillless drilling)라고도 하는 이 기술은 CTD 기술을 사용하여 파이프라인 뒤편의 우회 매장량을 저비용으로 추출하는 방법을 설명합니다. 경우에 따라 신규 지류의 투자 회수 기간은 수개월로 측정될 수 있습니다. CTD는 저비용 분야에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 저균형 작업에 대한 CT의 고유한 이점은 고갈된 유전에서 각 시추공의 성공률을 크게 높일 수 있는 운영 유연성을 제공할 수 있습니다.
CTD는 고갈된 재래식 석유 및 가스전의 생산량 증대를 위해 저균형 시추에 사용되었습니다. 이 기술은 중동의 저투과율 저감 저류층에 매우 성공적으로 적용되었으며, 이 지역에서는 지난 몇 년간 CTD 굴착 장비의 수가 서서히 증가하고 있습니다. 저균형 CTD를 사용하면 신규 유정이나 기존 유정을 통해 다시 도입할 수 있습니다. CTD를 다년간 성공적으로 적용한 또 다른 사례는 알래스카 북쪽 사면입니다. 이 지역에서 CTD는 기존 유정을 재가동하고 생산량을 늘리는 저비용 방법을 제공합니다. 이 기술은 북쪽 사면 생산자들이 이용할 수 있는 마진 배럴 수를 크게 증가시킵니다.
효율성 향상은 비용 절감으로 이어집니다. CTD는 두 가지 이유로 기존 시추보다 비용 효율적일 수 있습니다. 첫째, 배럴당 총 비용이 감소하여 CTD를 통해 새로운 충진공보다 재진입이 적습니다. 둘째, 코일형 튜빙의 적응성으로 인해 유정 비용 변동성이 감소합니다. CTD의 다양한 효율성과 이점은 다음과 같습니다.
작업 순서. 굴착 장비 없이 시추하거나, 모든 작업에 CTD를 적용하거나, 또는 오버헤드 굴착 장비와 코일 튜빙을 조합하여 시추하는 것이 가능합니다. 프로젝트 건설 방식은 해당 지역 서비스 제공업체의 가용성과 경제성에 따라 결정됩니다. 상황에 따라 오버헤드 굴착 장비, 와이어라인 굴착 장비, 코일 튜빙을 사용하면 가동 시간 및 비용 측면에서 많은 이점을 얻을 수 있습니다. 일반적인 단계는 다음과 같습니다.
3, 4, 5단계는 CTD 패키지를 사용하여 수행할 수 있습니다. 나머지 단계는 오버홀 팀이 수행해야 합니다. 작업 오버홀 비용이 저렴한 경우, CTD 패키지 설치 전에 케이싱 출구 작업을 수행할 수 있습니다. 이렇게 하면 최대 금액이 제공된 경우에만 CTD 패키지 비용이 지불됩니다.
북미에서 가장 좋은 해결책은 일반적으로 CTD 패키지를 시행하기 전에 여러 유정에서 작업 오버 시추 장비를 사용하여 1, 2, 3단계를 수행하는 것입니다. CTD 작업은 목표 형성에 따라 2~4일 정도 소요될 수 있습니다. 따라서 오버홀 블록은 CTD 작업에 이어 진행될 수 있으며, 이후 CTD 패키지와 오버홀 패키지가 완전히 병행하여 실행됩니다.
사용 장비와 작업 순서를 최적화하면 전체 운영 비용에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 비용 절감은 작업 위치에 따라 달라집니다. 작업 오버헤드 유닛을 사용하여 드릴링 없이 작업하는 것이 권장되며, 다른 경우에는 코일형 튜빙 유닛을 사용하여 모든 작업을 수행하는 것이 가장 좋은 해결책일 수 있습니다.
일부 지역에서는 두 개의 유체 회수 시스템을 설치하고 첫 번째 유정을 시추할 때 두 번째 유정을 설치하는 것이 비용 효율적일 수 있습니다. 첫 번째 유정의 유체 패키지는 시추 패키지를 통해 두 번째 유정으로 이송됩니다. 이를 통해 유정당 시추 시간을 최소화하고 비용을 절감할 수 있습니다. 유연한 파이프의 유연성 덕분에 가동 시간을 극대화하고 비용을 최소화하는 최적화된 계획을 수립할 수 있습니다.
탁월한 압력 제어 기능. CTD의 가장 두드러진 기능은 시추공 압력을 정밀하게 제어하는 ​​것입니다. 코일형 튜빙 유닛은 저평형 작동을 위해 설계되었으며, 저평형 및 저평형 시추 모두 BHP 초크를 표준으로 사용할 수 있습니다.
앞서 언급했듯이, 시추 작업에서 제어된 압력 과평형 작업, 그리고 저평형 작업으로 신속하게 전환하는 것도 가능합니다. 과거에는 CTD가 시추 가능한 횡방향 길이가 제한적이라고 여겨졌습니다. 최근 알래스카 북쪽 사면에서 진행된 프로젝트에서 알 수 있듯이, 횡방향으로 7,000피트(약 2,170m)가 넘는 프로젝트에서 알 수 있듯이, 현재 제한 사항이 크게 증가했습니다. 이는 BHA에 연속 회전 가이드, 대구경 코일, 그리고 더 긴 도달 거리를 가진 툴을 사용함으로써 가능합니다.
CTD 패키징에 필요한 장비. CTD 패키지에 필요한 장비는 저류층과 드로다운(drawdown) 선택 필요 여부에 따라 달라집니다. 변화는 주로 유체의 복귀 측에서 발생합니다. 간단한 질소 주입 연결부를 펌프 내부에 쉽게 설치할 수 있으며, 필요한 경우 2단계 시추로 전환할 수 있습니다(그림 3). 질소 펌프는 미국 대부분의 지역에서 쉽게 이동 가능합니다. 저균형 시추 작업으로 전환해야 하는 경우, 운영 유연성을 확보하고 비용을 절감하기 위해 후면에서 더욱 세심한 엔지니어링이 필요합니다.
폭발 방지 장치 스택 하류의 첫 번째 구성 요소는 스로틀 매니폴드입니다. 이는 저공 압력 제어에 사용되는 모든 CT 시추 작업의 표준입니다. 다음 장치는 스플리터입니다. 과평형 시추 작업 시, 유량 감소가 예상되지 않으면 간단한 시추 가스 분리기를 사용할 수 있으며, 유정 제어 문제가 해결되지 않으면 가스 분리기를 우회할 수 있습니다. 유량 감소가 예상되면 처음부터 3상 또는 4상 분리기를 설치하거나, ​​시추를 중단하고 전체 분리기를 설치할 수 있습니다. 분배기는 안전 거리에 있는 신호등에 연결해야 합니다.
분리기 뒤에는 피트로 사용되는 탱크가 있습니다.가능하다면, 이는 간단한 개방형 파쇄 탱크 또는 생산 탱크 팜일 수 있습니다.CTD를 다시 삽입할 때 슬러지의 양이 적기 때문에 셰이커가 필요하지 않습니다.슬러지는 분리기 또는 수압 파쇄 탱크 중 하나에 침전됩니다.분리기를 사용하지 않는 경우, 분리기 위어 홈을 분리하는 데 도움이 되도록 탱크에 배플을 설치하십시오.다음 단계는 재순환 전에 남아 있는 고형물을 제거하기 위해 마지막 단계에 연결된 원심분리기를 켜는 것입니다.원하는 경우, 간단한 고형물 없는 시추 유체 시스템을 혼합하기 위해 탱크/피트 시스템에 혼합 탱크를 포함시킬 수 있으며, 경우에 따라 사전 혼합된 시추 유체를 구매할 수 있습니다.첫 번째 시추 후에는 혼합된 진흙을 시추공 사이에서 이동시키고 진흙 시스템을 사용하여 여러 시추공을 시추할 수 있으므로 혼합 탱크는 한 번만 설치하면 됩니다.
시추 유체 사용 시 주의사항. CTD에 적합한 시추 유체에는 여러 가지 옵션이 있습니다. 핵심은 고체 입자가 포함되지 않은 단순 액체를 사용하는 것입니다. 폴리머가 함유된 저해 염수는 양압 또는 제어압 적용 시 표준입니다. 이 시추 유체는 기존 시추 장비에 ​​사용되는 시추 유체보다 비용이 훨씬 저렴해야 합니다. 이를 통해 운영 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 손실 발생 시 발생하는 추가 손실 비용도 최소화할 수 있습니다.
저평형 시추 시, 유체는 2상 시추 유체 또는 단상 시추 유체일 수 있습니다. 이는 저류층 압력과 시추공 설계에 따라 결정됩니다. 저평형 시추에 사용되는 단상 유체는 일반적으로 물, 염수, 석유 또는 경유입니다. 각 유체는 질소를 동시에 주입하여 무게를 더욱 줄일 수 있습니다.
저균형 시추는 표면층 손상/파울링을 최소화하여 시스템 경제성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 단상 시추 유체를 사용하는 시추는 처음에는 비용이 적게 드는 것처럼 보이지만, 운영자는 표면 손상을 최소화하고 값비싼 자극을 제거하여 경제성을 크게 향상시킬 수 있으며, 궁극적으로 생산량을 증가시킬 수 있습니다.
BHA에 대한 참고 사항. CTD용 바텀홀 어셈블리(BHA)를 선택할 때 고려해야 할 두 가지 중요한 요소가 있습니다. 앞서 언급했듯이, 조립 및 전개 시간이 특히 중요합니다. 따라서 가장 먼저 고려해야 할 요소는 BHA의 전체 길이입니다(그림 4). BHA는 메인 밸브 위로 완전히 회전하면서도 이젝터를 밸브에서 고정할 수 있을 만큼 짧아야 합니다.
전개 순서는 BHA를 구멍에 넣고, 주입기와 윤활 장치를 구멍 위에 놓은 후, 표면 케이블 헤드에 BHA를 조립하고, BHA를 윤활 장치 안으로 다시 집어넣은 후, 주입기와 윤활 장치를 구멍 안으로 다시 넣고 BOP에 연결하는 것입니다. 이 방식은 터릿이나 압력 전개가 필요하지 않아 전개가 빠르고 안전합니다.
두 번째 고려 사항은 시추 대상 지층의 유형입니다. CTD에서 방향성 시추 도구의 면 방향은 시추 BHA의 일부인 가이드 모듈에 의해 결정됩니다. 오리엔티어링 작업자는 방향성 시추 장비의 요구가 없는 한, 멈추지 않고 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 등 지속적으로 방향을 조정할 수 있어야 합니다. 이를 통해 WOB(굴착면의 최대 경사각)와 측면 도달 범위를 극대화하면서 완벽하게 직선인 구멍을 시추할 수 있습니다. WOB가 증가하면 높은 ROP(굴착면의 최대 경사각)에서 긴 면이나 짧은 면을 시추하기가 더 쉬워집니다.
남부 텍사스의 경우, 이글 포드 셰일 유전에서 2만 개가 넘는 수평 시추공이 시추되었습니다. 이 작업은 10년 이상 진행되어 왔으며, P&A가 필요한 한계 유정의 수가 늘어나고 있습니다. 이 작업은 10년 이상 진행되어 왔으며, P&A가 필요한 한계 유정의 수가 늘어나고 있습니다. Месторождение activно действует уже bolleee десяти лет, и количество малорентабельных скважин, требуших P&A, увеличивается. 이 분야는 10년 이상 활동해 왔으며 P&A가 필요한 한계 유정의 수가 늘어나고 있습니다.该戏剧已经活跃了十多年, 需要P&A의 边缘井数weightE는 增加。 P&A의 边缘井数용량은 增加에서 조정됩니다. Месторождение activно действует уже bolleee десяти лет, и количество краевых скважин, trебуших P&A, увеличивается. 이 분야는 10년 이상 활동해 왔으며 P&A가 필요한 측면 우물의 수가 늘어나고 있습니다.이글 포드 셰일을 생산할 모든 유정은 오스틴 초크를 통과하게 됩니다. 오스틴 초크는 오랜 세월 상업적 규모의 탄화수소를 생산해 온 유명한 저류층입니다. 시장에 추가적으로 공급될 수 있는 원유를 최대한 활용할 수 있도록 관련 인프라가 구축되었습니다.
오스틴의 백악질 시추는 낭비와 밀접한 관련이 있습니다. 석탄기 지층은 균열이 심하고, 큰 균열을 지날 때 상당한 손실이 발생할 수 있습니다. 시추에는 일반적으로 석유 기반 이수가 사용되기 때문에, 석유 기반 이수 버킷의 손실 비용이 시추 비용의 상당 부분을 차지할 수 있습니다. 문제는 시추 유체 손실 비용뿐만 아니라 시추 비용의 변동도 포함하며, 연간 예산을 수립할 때 이러한 변동성도 고려해야 합니다. 시추 유체 비용의 변동성을 줄임으로써 운영자는 자본을 더욱 효율적으로 사용할 수 있습니다.
사용할 수 있는 시추 유체는 초크 밸브를 사용하여 시추공 압력을 조절할 수 있는 고형물이 없는 간단한 염수입니다. 예를 들어, 점착제로 잔탄검을 함유하고 여과를 조절하기 위해 전분을 첨가한 4% KCL 염수 용액이 적합합니다. 이 유체의 무게는 갤런당 약 8.6~9.0파운드(약 3.8~4.2kg)이며, 지층을 과압하는 데 필요한 추가 압력은 초크 밸브에 가해집니다.
손실이 발생하면 시추를 계속할 수 있으며, 손실이 허용 가능한 수준이라면 초크를 열어 순환 압력을 저류층 압력에 가깝게 조정하거나, 손실이 해결될 때까지 일정 시간 동안 초크를 닫을 수도 있습니다. 압력 제어 측면에서 코일형 튜빙의 유연성과 적응성은 기존 시추 장비보다 훨씬 뛰어납니다.
코일 튜브로 시추할 때 고려할 수 있는 또 다른 전략은 고투과율 균열이 교차하는 즉시 저균형 시추로 전환하는 것입니다. 이를 통해 누출 문제를 해결하고 균열 생산성을 유지할 수 있습니다. 즉, 균열이 교차하지 않으면 저비용으로 정상적으로 시추를 완료할 수 있습니다. 그러나 균열이 교차하는 경우에는 저균형 시추를 통해 지층이 손상되지 않고 생산량을 극대화할 수 있습니다. 적절한 장비와 궤적 설계를 통해 오스틴 찰카에서 7,000피트(약 2,177m) 이상의 시추를 수행할 수 있습니다.
일반화합니다. 이 글에서는 CT 시추를 이용한 저비용 재시추 계획 시 개념과 고려 사항을 설명합니다. 각 적용 분야는 약간씩 다르므로, 본 글에서는 주요 고려 사항을 다룹니다. CTD 기술은 성숙 단계에 접어들었지만, 초기 기술 개발에 기여했던 두 가지 특정 분야에만 적용되었습니다. 이제 CTD 기술은 장기적인 투자 없이도 활용될 수 있습니다.
가치 잠재력이 있습니다. 결국 폐쇄될 수십만 개의 생산 유정이 있지만, 파이프라인 뒤에는 여전히 상업적 규모의 석유 및 가스가 존재합니다. CTD는 최소한의 자본 투자로 방출을 연기하고 우회 매장량을 확보할 수 있는 방법을 제공합니다. 또한 드럼은 매우 짧은 기간 내에 시장에 출시될 수 있어 운영자는 장기 계약 없이도 몇 달이 아닌 몇 주 만에 높은 가격을 활용할 수 있습니다.
효율성 향상은 디지털화, 환경 개선, 운영 개선 등 산업 전체에 긍정적인 영향을 미칩니다. 코일 튜빙은 세계 특정 지역의 비용 절감에 기여해 왔으며, 이제 산업이 변화하고 있으므로 더 큰 규모로 동일한 효과를 제공할 수 있습니다.