Este bine documentat faptul că îmbunătățirile incrementale ale performanței atletice pot fi acumulate pentru a crea o echipă câștigătoare. Operațiunile din câmpurile petroliere nu fac excepție și este important să se profite de acest potențial pentru a elimina costurile de intervenție inutile. Indiferent de prețurile petrolului, ca industrie ne confruntăm cu presiuni economice și sociale pentru a fi cât mai eficienți posibil.
În mediul actual, extragerea ultimului baril de petrol din activele existente prin reintroducerea și forarea de ramificații în sondele existente este o strategie inteligentă și rentabilă – cu condiția să poată fi realizată într-un mod rentabil. Forajul cu tuburi spiralate (CT) este o tehnologie subutilizată care îmbunătățește eficiența în multe domenii în comparație cu forajul convențional. Acest articol descrie modul în care operatorii pot profita de câștigurile de eficiență pe care le poate oferi CTD pentru a reduce costurile.
Intrare cu succes. Până în prezent, tehnologia de foraj cu tuburi spiralate (CTD) a găsit două nișe de succes, dar distincte, în Alaska și Orientul Mijlociu, fig. 1. În America de Nord, această tehnologie nu este încă utilizată pe scară largă. Cunoscută și sub denumirea de foraj fără foraj, descrie modul în care tehnologia CTD poate fi utilizată pentru a extrage rezerve de bypass în spatele unei conducte la costuri reduse; în unele cazuri, perioada de recuperare a investiției unei noi ramificații poate fi măsurată în luni. Nu numai că CTD poate fi utilizat în aplicații cu costuri reduse, dar avantajul inerent al CT pentru operațiunile subechilibrate poate oferi flexibilitate operațională care poate crește considerabil rata de succes pentru fiecare gaură de sondă dintr-un zăcământ epuizat.
CTD a fost utilizat în forajul subechilibrat pentru a crește producția în câmpurile convenționale de petrol și gaze epuizate. Această aplicație a tehnologiei a fost aplicată cu mare succes la rezervoarele în declin cu permeabilitate scăzută din Orientul Mijlociu, unde numărul de platforme CTD a crescut lent în ultimii ani. Atunci când se utilizează CTD subechilibrat, acesta poate fi reintrodus prin sonde noi sau sonde existente. O altă aplicație majoră de succes, pe mai mulți ani, a CTD este pe Versantul Nordic al Alaskăi, unde CTD oferă o metodă ieftină de repunere în funcțiune a sondelor vechi și de creștere a producției. Tehnologia din această aplicație crește considerabil numărul de barili cu marjă disponibili producătorilor de pe Versantul Nordic.
Creșterea eficienței duce la costuri mai mici. CTD poate fi mai rentabilă decât forajul convențional din două motive. În primul rând, observăm acest lucru în costul total pe baril, reintrarea mai mică prin CTD decât prin sonde noi de umplere. În al doilea rând, observăm acest lucru în reducerea variabilității costurilor sondelor datorită adaptabilității tuburilor spiralate. Iată diversele eficiențe și beneficii:
Secvența operațiunilor. Este posibilă forarea fără instalație de foraj, CTD pentru toate operațiunile sau o combinație de instalații de intervenție tehnică și tubulatură spiralată. Decizia privind modul de construire a proiectului depinde de disponibilitatea și economia furnizorilor de servicii din zonă. În funcție de situație, utilizarea instalațiilor de intervenție tehnică, a instalațiilor cu cablu și a tubulaturii spiralate poate oferi multe beneficii în ceea ce privește timpul de funcționare și costurile. Etapele generale includ:
Pașii 3, 4 și 5 pot fi realizați folosind pachetul CTD. Etapele rămase trebuie efectuate de către echipa de revizie. În cazurile în care instalațiile de reparații intensive sunt mai puțin costisitoare, ieșirile din carcasă pot fi efectuate înainte de instalarea pachetului CTD. Acest lucru asigură că pachetul CTD este plătit doar atunci când este furnizată valoarea maximă.
Cea mai bună soluție în America de Nord este de obicei efectuarea etapelor 1, 2 și 3 pe mai multe sonde cu instalații de reparații capitale înainte de implementarea pachetului CTD. Operațiunile CTD pot dura doar două până la patru zile, în funcție de formațiunea țintei. Astfel, blocul de revizie generală poate urma operațiunii CTD, iar apoi pachetul CTD și pachetul de revizie generală sunt executate în tandem.
Optimizarea echipamentelor utilizate și a secvenței operațiunilor poate avea un impact semnificativ asupra costului general al operațiunilor. Unde se pot găsi economii de costuri depinde de locația operațiunii. Uneori se recomandă lucrări fără foraj cu unități de reparații suplimentare, în alte cazuri utilizarea unităților de tubulatură spiralată pentru a efectua toate lucrările poate fi cea mai bună soluție.
În unele locații, va fi rentabil să existe două sisteme de returnare a fluidelor și să se instaleze al doilea atunci când se forează prima sondă. Pachetul de fluide din prima sondă este apoi transferat în a doua sondă, adică prin pachet de foraj. Acest lucru minimizează timpul de foraj per sondă și reduce costurile. Flexibilitatea conductelor flexibile permite o planificare optimizată pentru a maximiza timpul de funcționare și a minimiza costurile.
Capacități de control al presiunii de neegalat. Cea mai evidentă capacitate a CTD este controlul precis al presiunii din puț. Unitățile de tuburi spiralate sunt proiectate pentru funcționare sub echilibrată, iar atât forajul sub echilibrat, cât și cel sub echilibrat pot utiliza inductoare BHP ca standard.
Așa cum am menționat anterior, este posibilă și trecerea rapidă de la operațiuni de foraj la operațiuni cu presiune controlată, supraechilibrate și apoi la operațiuni subechilibrate. În trecut, CTD-urile erau considerate limitate în lungimea laterală care putea fi forată. În prezent, restricțiile au crescut semnificativ, după cum o demonstrează recentul proiect de pe versantul nordic al Alaskăi, care are peste 7.000 de picioare în direcție transversală. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea ghidajelor care se rotesc continuu, a bobinelor cu diametru mai mare și a sculelor cu rază mai lungă de acțiune în BHA.
Echipamente necesare pentru ambalarea CTD. Echipamentele necesare pentru un ambalaj CTD depind de rezervor și de necesitatea selecției prelucrării. Modificările apar în principal pe partea de retur a fluidului. O conexiune simplă de injecție cu azot poate fi plasată cu ușurință în interiorul pompei, gata de comutare la foraj în două etape, dacă este necesar, fig. 3. Pompele de azot sunt ușor de mobilizat în majoritatea locațiilor din Statele Unite. Dacă este nevoie să se treacă la operațiuni de foraj subechilibrate, este necesară o inginerie mai atentă la capitolul inginerie pentru a oferi flexibilitate operațională și a reduce costurile.
Prima componentă în aval de stiva de prevenitoare de erupție este galeria de accelerație. Acesta este standardul pentru toate operațiunile de foraj CT utilizate pentru a controla presiunea la fundul găurii. Următorul dispozitiv este un divizor. Când se lucrează la supraechilibru, dacă nu se prevede o scădere a presiunii, atunci acesta poate fi un simplu separator de gaze de foraj, care poate fi ocolit dacă situația de control al sondei nu este rezolvată. Dacă se prevede o scădere a presiunii, se pot construi de la început separatoare trifazate sau cvadrifazate, sau se poate opri forajul și se poate instala un separator complet. Divizorul trebuie conectat la rachete de semnalizare situate la o distanță sigură.
După separator vor exista rezervoare folosite ca gropi. Dacă este posibil, acestea pot fi simple rezervoare de fracturare hidraulică cu capac deschis sau ferme de rezervoare de producție. Datorită cantității mici de nămol la reintroducerea CTD-ului, nu este nevoie de un agitator. Nămolul se va depune în separator sau într-unul dintre rezervoarele de fracturare hidraulică. Dacă nu se utilizează un separator, instalați deflectoare în rezervor pentru a ajuta la separarea canelurilor deversorului separatorului. Următorul pas este pornirea centrifugei conectate la ultima etapă pentru a îndepărta solidele rămase înainte de recirculare. Dacă se dorește, un rezervor de amestecare poate fi inclus în sistemul rezervor/groapă pentru a amesteca un sistem simplu de fluid de foraj fără solide sau, în unele cazuri, se poate achiziționa fluid de foraj preamestecat. După prima sondă, ar trebui să fie posibilă mutarea nămolului amestecat între sonde și utilizarea sistemului de nămol pentru a fora mai multe sonde, astfel încât rezervorul de amestecare să fie nevoie să fie instalat o singură dată.
Precauții pentru fluidele de foraj. Există mai multe opțiuni pentru fluidele de foraj potrivite pentru CTD. Concluzia este de a utiliza lichide simple care nu conțin particule solide. Saramurile inhibate cu polimeri sunt standard pentru aplicațiile cu presiune pozitivă sau controlată. Acest fluid de foraj trebuie să coste semnificativ mai puțin decât fluidul de foraj utilizat pe instalațiile de foraj convenționale. Acest lucru nu numai că reduce costurile de operare, dar minimizează și orice costuri suplimentare legate de pierderi în cazul unei pierderi.
În cazul forajului subechilibrat, acesta poate fi fie un fluid de foraj bifazic, fie un fluid de foraj monofazic. Acest lucru va fi determinat de presiunea din rezervor și de proiectarea sondei. Fluidul monofazic utilizat pentru forajul subechilibrat este de obicei apa, saramura, petrolul sau motorina. Fiecare dintre acestea poate fi redusă în continuare în greutate prin injectarea simultană de azot.
Forajul subechilibrat poate îmbunătăți semnificativ economia sistemului prin minimizarea deteriorării/colmatarea stratului superficial. Forajul cu fluide de foraj monofazate pare adesea mai puțin costisitor la început, dar operatorii își pot îmbunătăți considerabil economia prin minimizarea deteriorării suprafeței și eliminarea stimulării costisitoare, ceea ce va crește în cele din urmă producția.
Note despre BHA. Atunci când alegeți un ansamblu de fund de gaură (BHA) pentru un CTD, există doi factori importanți de luat în considerare. Așa cum am menționat anterior, timpii de construcție și de implementare sunt deosebit de importanți. Prin urmare, primul factor de luat în considerare este lungimea totală a BHA, fig. 4. BHA trebuie să fie suficient de scurt pentru a se balansa complet peste supapa principală și, în același timp, să fixeze ejectorul de supapă.
Secvența de implementare este de a plasa BHA în gaură, așeza injectorul și lubrifiatorul peste gaură, asamblarea BHA pe capul cablului de suprafață, retragerea BHA în lubrifiator, mutarea injectorului și lubrifiatorului înapoi în gaură și construirea conexiunii la BOP. Această abordare înseamnă că nu este necesară nicio desfășurare a turelei sau a presiunii, ceea ce face ca implementarea să fie rapidă și sigură.
A doua considerație este tipul de formațiune care este forată. În CTD, orientarea feței sculei de foraj direcțional este determinată de modulul de ghidare, care face parte din BHA-ul de foraj. Orientatorul trebuie să poată naviga continuu, adică să se rotească în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic fără oprire, cu excepția cazului în care instalația de foraj direcțional o cere. Acest lucru vă permite să forați o gaură perfect dreaptă, maximizând în același timp WOB-ul și raza de acțiune laterală. WOB-ul crescut facilitează forarea laturilor lungi sau scurte la ROP ridicat.
Exemplul din sudul Texasului. Peste 20.000 de puțuri orizontale au fost forate în câmpurile de șisturi bituminoase Eagle Ford. Jocul este activ de peste un deceniu, iar numărul de puțuri marginale care vor necesita P&A este în creștere. Jocul este activ de peste un deceniu, iar numărul de puțuri marginale care vor necesita P&A este în creștere. Месторождение активно действует уже более десяти лет, и количество малорентабельных бельных скухххххххх P&A, увеличивается. Câmpul este activ de mai bine de un deceniu, iar numărul puțurilor marginale care necesită P&A este în creștere.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。 Месторождение активно действует уже более десяти лет, и количество краевых скважин, P&A,бхую увеличивается. Câmpul este activ de mai bine de un deceniu, iar numărul sondelor laterale care necesită P&A este în creștere.Toate sondele destinate producerii șistului Eagle Ford vor trece prin Austin Chalk, un zăcământ bine-cunoscut care a produs cantități comerciale de hidrocarburi timp de mulți ani. A fost pusă în aplicare o infrastructură pentru a profita de orice barili suplimentari care pot fi introduși pe piață.
Forajul cu cretă în Austin are mult de-a face cu risipa. Formațiunile carbonifere sunt fracturate, iar pierderile semnificative sunt posibile la traversarea unor fracturi mari. Nămolul pe bază de petrol este de obicei utilizat pentru foraj, astfel încât costul pierderilor de găleți cu nămol pe bază de petrol poate reprezenta o parte semnificativă din costul unei sonde. Problema nu este doar costul fluidului de foraj pierdut, ci și modificările costurilor sondelor, care trebuie, de asemenea, luate în considerare la pregătirea bugetelor anuale; prin reducerea variabilității costurilor fluidului de foraj, operatorii își pot utiliza capitalul mai eficient.
Fluidul de foraj care poate fi utilizat este o saramură simplă, fără solide, care poate controla presiunea din fundul găurii cu ajutorul supapelor de blocare. De exemplu, o soluție de saramură KCL 4% care conține gumă xantan ca agent de aderență și amidon pentru controlul filtrării ar fi potrivită. Greutatea fluidului este de aproximativ 8,6-9,0 livre pe galon, iar orice presiune suplimentară necesară pentru a suprapresiuna formațiunea va fi aplicată supapei de blocare.
Dacă apare o pierdere, forajul poate fi continuat; dacă pierderea este acceptabilă, sufocarea poate fi deschisă pentru a aduce presiunea de circulație mai aproape de presiunea din rezervor sau sufocarea poate fi chiar închisă pentru o perioadă de timp până când pierderea este corectată. În ceea ce privește controlul presiunii, flexibilitatea și adaptabilitatea tuburilor spiralate sunt mult mai bune decât cele ale instalațiilor de foraj convenționale.
O altă strategie care poate fi luată în considerare și la forarea cu tuburi spiralate este trecerea la foraj subechilibrat imediat ce se traversează o fractură cu permeabilitate ridicată, ceea ce rezolvă problema scurgerilor și menține productivitatea fracturilor. Aceasta înseamnă că, dacă fracturile nu se intersectează, sonda poate fi finalizată normal la costuri reduse. Cu toate acestea, dacă fracturile sunt traversate, formațiunea este protejată de daune, iar producția poate fi maximizată prin foraj subechilibrat. Cu echipamentul și proiectarea traiectoriei potrivite, la Austin Chalka se pot parcurge peste 7.000 de picioare.
generaliza. Acest articol descrie conceptele și considerațiile la planificarea campaniilor de reforaj cu costuri reduse folosind foraj CT. Fiecare aplicație va fi ușor diferită, iar acest articol acoperă principalele considerații. Tehnologia CTD a ajuns la maturitate, dar aplicațiile au fost rezervate pentru două domenii specifice care au susținut tehnologia în primii săi ani. Tehnologia CTD poate fi utilizată acum fără angajamentul financiar al unei activități pe termen lung.
potențial de valoare. Există sute de mii de sonde producătoare care vor trebui în cele din urmă să se închidă, dar încă există volume comerciale de petrol și gaze în spatele conductei. CTD oferă o modalitate de a amâna eliberările și de a asigura rezervele de bypass cu cheltuieli minime de capital. De asemenea, butoaiele pot fi aduse pe piață cu preaviz foarte scurt, permițând operatorilor să profite de prețurile ridicate în câteva săptămâni, mai degrabă decât în ​​luni, și fără a fi nevoie de contracte pe termen lung.
Îmbunătățirile de eficiență aduc beneficii întregii industrii, fie că este vorba de digitalizare, îmbunătățiri de mediu sau îmbunătățiri operaționale. Tuburile spiralate au jucat un rol în reducerea costurilor în anumite părți ale lumii, iar acum, când industria se schimbă, pot oferi aceleași beneficii la o scară mai mare.