Het is algemeen bekend dat kleine verbeteringen in sportprestaties kunnen leiden tot een winnend team. Olieveldactiviteiten vormen hierop geen uitzondering en het is belangrijk om van dit potentieel gebruik te maken om onnodige interventiekosten te vermijden. Ongeacht de olieprijzen staan ​​we als sector onder economische en maatschappelijke druk om zo efficiënt mogelijk te werken.
In de huidige omstandigheden is het winnen van de laatste olie uit bestaande reserves door het opnieuw aanleggen en boren van aftakkingen in bestaande putten een slimme en kosteneffectieve strategie – mits dit kostenefficiënt kan worden uitgevoerd. Coiled tubing drilling (CT) is een onderbenutte technologie die de efficiëntie op veel gebieden verbetert ten opzichte van conventioneel boren. Dit artikel beschrijft hoe operators de efficiëntievoordelen van CTD kunnen benutten om kosten te besparen.
succesvolle intrede. Tot nu toe heeft de coiled tubing (CTD) boortechnologie twee succesvolle, maar verschillende niches gevonden in Alaska en het Midden-Oosten (fig. 1). In Noord-Amerika wordt deze technologie nog niet op grote schaal gebruikt. CTD, ook wel bekend als boren zonder boren, beschrijft hoe CTD-technologie kan worden gebruikt om reserves achter een pijpleiding tegen lage kosten te winnen; in sommige gevallen kan de terugverdientijd van een nieuwe aftakking in enkele maanden worden gemeten. CTD kan niet alleen worden gebruikt in goedkope toepassingen, maar het inherente voordeel van CT voor onderdrukoperaties kan operationele flexibiliteit bieden die de succesratio voor elke boorgat in een uitgeput veld aanzienlijk kan verhogen.
CTD wordt gebruikt bij onderdrukboringen om de productie in uitgeputte conventionele olie- en gasvelden te verhogen. Deze toepassing van de technologie is zeer succesvol gebleken in reservoirs met een lage permeabiliteit en dalende productie in het Midden-Oosten, waar het aantal CTD-boorinstallaties de afgelopen jaren gestaag is toegenomen. Wanneer CTD onderdrukboringen worden toegepast, kan de technologie opnieuw worden geïntroduceerd via nieuwe of bestaande putten. Een andere belangrijke, meerjarige succesvolle toepassing van CTD is op de North Slope van Alaska, waar CTD een goedkope methode biedt om oude putten opnieuw in gebruik te nemen en de productie te verhogen. De technologie in deze toepassing verhoogt de hoeveelheid beschikbare margevaten voor producenten op de North Slope aanzienlijk.
Verhoogde efficiëntie leidt tot lagere kosten. CTD kan om twee redenen kosteneffectiever zijn dan conventioneel boren. Ten eerste zien we dit terug in de totale kosten per vat, omdat er bij CTD minder herboringen nodig zijn dan bij nieuwe infill-putten. Ten tweede zien we het terug in de vermindering van de variabiliteit in putkosten dankzij de aanpasbaarheid van coiled tubing. Hieronder volgen de verschillende efficiëntievoordelen:
Volgorde van werkzaamheden. Boren zonder boorinstallatie, CTD voor alle werkzaamheden, of een combinatie van workover-installaties en coiled tubing is mogelijk. De keuze voor de uitvoering van het project hangt af van de beschikbaarheid en de economische aspecten van dienstverleners in het gebied. Afhankelijk van de situatie kan het gebruik van workover-installaties, wireline-installaties en coiled tubing veel voordelen bieden op het gebied van uptime en kosten. Algemene stappen zijn onder andere:
Stappen 3, 4 en 5 kunnen worden uitgevoerd met behulp van het CTD-pakket. De resterende stappen moeten worden uitgevoerd door het revisieteam. In gevallen waarin workover-installaties goedkoper zijn, kunnen casing-uitgangen worden uitgevoerd voordat het CTD-pakket wordt geïnstalleerd. Dit zorgt ervoor dat het CTD-pakket alleen wordt betaald wanneer de maximale waarde wordt geleverd.
De beste oplossing in Noord-Amerika is doorgaans om stap 1, 2 en 3 uit te voeren op een aantal putten met behulp van workover-installaties voordat het CTD-pakket wordt geïmplementeerd. CTD-operaties kunnen, afhankelijk van de te behandelen formatie, slechts twee tot vier dagen duren. Het revisieblok kan dus na de CTD-operatie worden uitgevoerd, waarna het CTD-pakket en het revisiepakket volledig gelijktijdig worden uitgevoerd.
Het optimaliseren van de gebruikte apparatuur en de volgorde van de werkzaamheden kan een aanzienlijke impact hebben op de totale operationele kosten. Waar kostenbesparingen mogelijk zijn, hangt af van de locatie van de werkzaamheden. Op sommige plaatsen wordt boren zonder boorgaten met workover-units aanbevolen, terwijl in andere gevallen het gebruik van coiled tubing-units voor al het werk de beste oplossing kan zijn.
Op sommige locaties is het kosteneffectief om twee vloeistofretoursystemen te hebben en het tweede te installeren tijdens het boren van de eerste put. Het vloeistofpakket van de eerste put wordt vervolgens via een boorpakket naar de tweede put overgebracht. Dit minimaliseert de boortijd per put en verlaagt de kosten. De flexibiliteit van flexibele leidingen maakt een optimale planning mogelijk om de operationele tijd te maximaliseren en de kosten te minimaliseren.
Ongeëvenaarde mogelijkheden voor drukregeling. De meest voor de hand liggende eigenschap van CTD is de nauwkeurige regeling van de boorgatdruk. Coiled tubing-units zijn ontworpen voor onderdrukboringen, en zowel onderdrukboringen als onderdrukboringen kunnen standaard gebruikmaken van BHP-smoorkleppen.
Zoals eerder vermeld, is het ook mogelijk om snel over te schakelen van booroperaties naar gecontroleerde drukoverdrukoperaties en vervolgens naar onderdrukoperaties. In het verleden werden CTD's als beperkt beschouwd wat betreft de laterale lengte die geboord kon worden. Momenteel zijn de beperkingen aanzienlijk toegenomen, zoals blijkt uit het recente project op de North Slope van Alaska, dat meer dan 7.000 voet in de dwarsrichting beslaat. Dit kan worden bereikt door continu roterende geleiders, coils met een grotere diameter en gereedschappen met een groter bereik in de boorgatbodemassemblage (BHA) te gebruiken.
Benodigde apparatuur voor CTD-installaties. De benodigde apparatuur voor een CTD-installatie is afhankelijk van het reservoir en of drukverlaging vereist is. De veranderingen vinden voornamelijk plaats aan de retourzijde van de vloeistof. Een eenvoudige stikstofinjectieaansluiting kan gemakkelijk in de pomp worden geplaatst, zodat indien nodig kan worden overgeschakeld naar tweetrapsboringen (fig. 3). Stikstofpompen zijn in de meeste delen van de Verenigde Staten eenvoudig te mobiliseren. Als er behoefte is aan onderdrukboringen, is een meer doordachte engineering aan de achterzijde vereist om operationele flexibiliteit te bieden en de kosten te verlagen.
Het eerste onderdeel stroomafwaarts van de blowout preventer is het smoorklepverdeelstuk. Dit is de standaard voor alle CT-boorwerkzaamheden en wordt gebruikt om de bodemdruk te regelen. Het volgende onderdeel is een splitter. Bij werkzaamheden met overdruk, als er geen drukverlaging wordt verwacht, kan dit een eenvoudige boorgasafscheider zijn, die kan worden omzeild als de putbeheersingssituatie niet is opgelost. Als er wel drukverlaging wordt verwacht, kunnen er vanaf het begin 3-fasen- of 4-fasenafscheiders worden gebouwd, of kan het boren worden gestopt en een volledige afscheider worden geïnstalleerd. De verdeler moet worden aangesloten op signaalfakkels die zich op een veilige afstand bevinden.
Na de separator volgen tanks die als opvangputten dienen. Indien mogelijk kunnen dit eenvoudige open fracturatietanks of productietankparken zijn. Vanwege de geringe hoeveelheid slib bij het terugplaatsen van de CTD is een schudzeef niet nodig. Het slib zal bezinken in de separator of in een van de hydraulische fracturatietanks. Als er geen separator wordt gebruikt, installeer dan schotten in de tank om de groeven van de separatoroverloop te scheiden. De volgende stap is het inschakelen van de centrifuge die is aangesloten op de laatste trap om de resterende vaste stoffen te verwijderen vóór recirculatie. Indien gewenst kan een mengtank worden opgenomen in het tank/put-systeem om een ​​eenvoudig, vaste-stofvrij boorvloeistofsysteem te mengen, of in sommige gevallen kan voorgemengde boorvloeistof worden aangeschaft. Na de eerste put zou het mogelijk moeten zijn om de gemengde modder tussen putten te verplaatsen en het moddersysteem te gebruiken voor het boren van meerdere putten, waardoor de mengtank slechts eenmaal hoeft te worden geïnstalleerd.
Voorzorgsmaatregelen voor boorvloeistoffen. Er zijn verschillende opties voor boorvloeistoffen die geschikt zijn voor CTD (Critical Tank Drilling). Het komt erop neer dat er eenvoudige vloeistoffen moeten worden gebruikt die geen vaste deeltjes bevatten. Geïnhibeerde pekeloplossingen met polymeren zijn standaard voor toepassingen met positieve of gecontroleerde druk. Deze boorvloeistof moet aanzienlijk goedkoper zijn dan de boorvloeistof die wordt gebruikt op conventionele boorinstallaties. Dit verlaagt niet alleen de operationele kosten, maar minimaliseert ook eventuele extra kosten in geval van verlies.
Bij onderdrukboringen kan gebruik worden gemaakt van een tweefasige of een eenfasige boorvloeistof. Dit hangt af van de reservoirdruk en het ontwerp van de put. De eenfasige vloeistof die doorgaans wordt gebruikt voor onderdrukboringen is water, pekel, olie of diesel. Het soortelijk gewicht van elk van deze vloeistoffen kan verder worden verlaagd door gelijktijdig stikstof te injecteren.
Onderdrukboren kan de economische efficiëntie van een systeem aanzienlijk verbeteren door schade aan en vervuiling van de oppervlaktelaag te minimaliseren. Boren met eenfasige boorvloeistoffen lijkt in eerste instantie vaak goedkoper, maar operators kunnen hun economische efficiëntie aanzienlijk verbeteren door oppervlakteschade te minimaliseren en kostbare stimulatie te vermijden, wat uiteindelijk de productie zal verhogen.
Opmerkingen over de BHA. Bij de keuze van een boorgatbodemassemblage (BHA) voor een CTD zijn er twee belangrijke factoren waarmee rekening moet worden gehouden. Zoals eerder vermeld, zijn de bouw- en installatietijden bijzonder belangrijk. Daarom is de totale lengte van de BHA de eerste factor om te overwegen (fig. 4). De BHA moet kort genoeg zijn om volledig over de hoofdklep te kunnen zwenken en de ejector nog steeds aan de klep te kunnen bevestigen.
De installatieprocedure is als volgt: de BHA in het boorgat plaatsen, de injector en smeerinrichting boven het boorgat plaatsen, de BHA op de oppervlaktekabelkop monteren, de BHA in de smeerinrichting terugtrekken, de injector en smeerinrichting terug in het boorgat bewegen en de verbinding met de BOP tot stand brengen. Deze aanpak betekent dat er geen draaibare toren of drukontlasting nodig is, waardoor de installatie snel en veilig verloopt.
De tweede overweging betreft het type formatie dat wordt aangeboord. Bij CTD wordt de oriëntatie van het boorgereedschap bepaald door de geleidingsmodule, die deel uitmaakt van de boorinstallatie. De oriëntatiemodule moet continu kunnen navigeren, dat wil zeggen met de klok mee of tegen de klok in kunnen draaien zonder te stoppen, tenzij de boorinstallatie dit vereist. Dit maakt het mogelijk om een ​​perfect recht gat te boren met maximale boorsnelheid (WOB) en lateraal bereik. Een hogere WOB maakt het gemakkelijker om lange of korte zijden te boren met een hoge boorsnelheid (ROP).
Een voorbeeld uit Zuid-Texas. In de Eagle Ford-schalievelden zijn meer dan 20.000 horizontale putten geboord. Het veld is al meer dan tien jaar actief en het aantal marginale putten dat geboord en afgesloten moet worden, neemt toe. Het veld is al meer dan tien jaar actief en het aantal marginale putten dat geboord en afgesloten moet worden, neemt toe. U kunt uw geld verdienen met uw geld, en uw geld verdienen met uw geld, требующих P&A, увеличивается. Het veld is al meer dan tien jaar actief en het aantal marginale putten dat moet worden afgesloten, neemt toe.该戏剧已经活跃了十多年，需要P&A 的边缘井数量正在增加。 P&A 的边缘井数量正在增加。 U kunt uw geld verdienen met uw geld, en uw geld verdienen met geld verdienen P&A, enzovoort. Het veld is al meer dan tien jaar in bedrijf en het aantal horizontale putten dat moet worden afgesloten en geseald neemt toe.Alle putten die bestemd zijn voor de winning van koolwaterstoffen uit de Eagle Ford Shale zullen door de Austin Chalk lopen, een bekend reservoir dat al vele jaren commerciële hoeveelheden koolwaterstoffen produceert. Er is een infrastructuur aangelegd om te profiteren van eventuele extra vaten die op de markt gebracht kunnen worden.
Bij het boren in krijtgesteente in Austin is er veel sprake van verspilling. Carboonformaties zijn gebroken en aanzienlijke verliezen zijn mogelijk bij het doorboren van grote breuken. Er wordt doorgaans boorvloeistof op oliebasis gebruikt, waardoor de kosten van verloren emmers boorvloeistof een aanzienlijk deel van de totale kosten van een put kunnen uitmaken. Het probleem zit hem niet alleen in de kosten van verloren boorvloeistof, maar ook in de schommelingen in de putkosten, waarmee rekening moet worden gehouden bij het opstellen van de jaarlijkse budgetten. Door de variabiliteit in de kosten van boorvloeistof te verminderen, kunnen operators hun kapitaal efficiënter inzetten.
De boorvloeistof die gebruikt kan worden, is een eenvoudige, vaste-stofvrije pekeloplossing waarmee de druk in het boorgat geregeld kan worden met behulp van smoorkleppen. Een 4% KCl-pekeloplossing met xanthaangom als hechtmiddel en zetmeel om de filtratie te reguleren, is bijvoorbeeld geschikt. Het soortelijk gewicht van de vloeistof bedraagt ​​ongeveer 8,6-9,0 pond per gallon en eventuele extra druk die nodig is om de formatie onder overdruk te zetten, wordt via de smoorklep toegevoerd.
Als er drukverlies optreedt, kan het boren worden voortgezet. Als het verlies acceptabel is, kan de smoorklep worden geopend om de circulatiedruk dichter bij de reservoirdruk te brengen, of de smoorklep kan zelfs tijdelijk worden gesloten totdat het verlies is verholpen. Wat betreft drukregeling is de flexibiliteit en aanpasbaarheid van coiled tubing veel beter dan die van conventionele boorinstallaties.
Een andere strategie die overwogen kan worden bij het boren met coiled tubing is om over te schakelen naar onderbalansboren zodra een breuk met hoge permeabiliteit wordt bereikt. Dit lost het probleem van lekkage op en behoudt de productiviteit van de breuk. Dit betekent dat als de breuken elkaar niet kruisen, de put normaal en tegen lage kosten kan worden afgewerkt. Als er echter wel breuken worden bereikt, wordt de formatie beschermd tegen beschadiging en kan de productie worden gemaximaliseerd door onderbalansboren. Met de juiste apparatuur en boortrajecten kan in Austin Chalka een afstand van meer dan 7.000 voet worden afgelegd.
Dit artikel beschrijft de concepten en overwegingen bij het plannen van goedkope herboringscampagnes met behulp van CT-boringen. Elke toepassing is iets anders, en dit artikel behandelt de belangrijkste aandachtspunten. CTD-technologie is volwassen geworden, maar de toepassingen waren tot nu toe beperkt tot twee specifieke gebieden die de technologie in de beginjaren ondersteunden. CTD-technologie kan nu worden gebruikt zonder de financiële verplichting van een langdurige activiteit.
Waardepotentieel. Er zijn honderdduizenden producerende putten die uiteindelijk zullen moeten worden stilgelegd, maar er zijn nog steeds commercieel winbare hoeveelheden olie en gas achter de pijpleiding. CTD biedt een manier om de vrijgave uit te stellen en bypass-reserves veilig te stellen met minimale kapitaaluitgaven. Vaten kunnen ook op zeer korte termijn op de markt worden gebracht, waardoor exploitanten binnen enkele weken in plaats van maanden kunnen profiteren van hoge prijzen, en zonder dat er langlopende contracten nodig zijn.
Efficiëntieverbeteringen komen de hele industrie ten goede, of het nu gaat om digitalisering, milieuverbeteringen of operationele verbeteringen. Coiled tubing heeft in bepaalde delen van de wereld bijgedragen aan lagere kosten, en nu de industrie verandert, kan het dezelfde voordelen op grotere schaal opleveren.