Està ben documentat que es poden acumular millores incrementals en el rendiment atlètic per crear un equip guanyador. Les operacions de camps petrolífers no són una excepció i és important aprofitar aquest potencial per eliminar costos d'intervenció innecessaris. Independentment dels preus del petroli, com a indústria ens enfrontem a pressions econòmiques i socials per ser el més eficients possible.
En l'entorn actual, extreure l'últim barril de petroli dels actius existents reintroduint i perforant branques en pous existents és una estratègia intel·ligent i rendible, sempre que es pugui fer de manera rendible. La perforació amb tubs en espiral (CT) és una tecnologia infrautilitzada que millora l'eficiència en moltes àrees en comparació amb la perforació convencional. Aquest article descriu com els operadors poden aprofitar els guanys d'eficiència que la CTD pot proporcionar per reduir costos.
entrada amb èxit. Fins ara, la tecnologia de perforació amb tubs en espiral (CTD) ha trobat dos nínxols reeixits però diferents a Alaska i a l'Orient Mitjà, fig. 1. A Amèrica del Nord, aquesta tecnologia encara no s'utilitza àmpliament. També coneguda com a perforació sense perforació, descriu com la tecnologia CTD es pot utilitzar per extreure reserves de bypass darrere d'un gasoducte a baix cost; en alguns casos, el període de recuperació d'una nova branca es pot mesurar en mesos. El CTD no només es pot utilitzar en aplicacions de baix cost, sinó que l'avantatge inherent del CT per a operacions desequilibrades pot proporcionar flexibilitat operativa que pot augmentar considerablement la taxa d'èxit de cada pou en un camp esgotat.
La CTD s'ha utilitzat en la perforació subbalancejada per augmentar la producció en jaciments convencionals de petroli i gas esgotats. Aquesta aplicació de la tecnologia s'ha aplicat amb molt d'èxit a reservoris de baixa permeabilitat en declivi a l'Orient Mitjà, on el nombre de plataformes CTD ha augmentat lentament en els darrers anys. Quan s'utilitza la CTD subbalancejada, es pot reintroduir a través de pous nous o pous existents. Una altra aplicació important i reeixida de CTD durant diversos anys és al vessant nord d'Alaska, on la CTD proporciona un mètode de baix cost per tornar a posar en funcionament pous antics i augmentar la producció. La tecnologia en aquesta aplicació augmenta considerablement el nombre de barrils de marge disponibles per als productors del vessant nord.
Una major eficiència comporta una reducció dels costos. La perforació per CTD pot ser més rendible que la perforació convencional per dues raons. En primer lloc, ho veiem en el cost total per barril, amb menys reentrada a través de CTD que a través de nous pous d'ompliment. En segon lloc, ho veiem en la reducció de la variabilitat del cost dels pous a causa de l'adaptabilitat de la tubació en espiral. Aquestes són les diverses eficiències i beneficis:
seqüència d'operacions. És possible perforar sense plataforma, realitzar proves de perforació perimetral (CTD) per a totes les operacions o combinar plataformes de treball i tubs en espiral. La decisió sobre com construir el projecte depèn de la disponibilitat i l'economia dels proveïdors de serveis de la zona. Depenent de la situació, l'ús de plataformes de treball, plataformes de cable i tubs en espiral pot proporcionar molts beneficis pel que fa al temps de funcionament i els costos. Els passos generals inclouen:
Els passos 3, 4 i 5 es poden fer amb el paquet CTD. Les etapes restants les ha de dur a terme l'equip de revisió. En els casos en què els equips de revisió són menys costosos, es poden realitzar sortides de la carcassa abans d'instal·lar el paquet CTD. Això garanteix que el paquet CTD només es pagui quan es proporcioni el valor màxim.
La millor solució a Amèrica del Nord sol ser realitzar els passos 1, 2 i 3 en diversos pous amb plataformes de treball abans d'implementar el paquet CTD. Les operacions CTD poden durar entre dos i quatre dies, depenent de la formació de l'objectiu. Així, el bloc de revisió general pot seguir l'operació CTD i, a continuació, el paquet CTD i el paquet de revisió general s'executen en tàndem complet.
Optimitzar l'equip utilitzat i la seqüència d'operacions pot tenir un impacte significatiu en el cost global de les operacions. On es poden trobar estalvis de costos depèn de la ubicació de l'operació. En alguns casos es recomana el treball sense perforació amb unitats de rehabilitació, en altres casos l'ús d'unitats de tubs en espiral per realitzar tota la feina pot ser la millor solució.
En alguns llocs, serà rendible tenir dos sistemes de retorn de fluids i instal·lar el segon quan es perfori el primer pou. El paquet de fluids del primer pou es transfereix al segon pou, és a dir, mitjançant el paquet de perforació. Això minimitza el temps de perforació per pou i redueix els costos. La flexibilitat de les canonades flexibles permet una planificació optimitzada per maximitzar el temps de funcionament i minimitzar els costos.
Capacitats de control de pressió inigualables. La capacitat més òbvia del CTD és el control precís de la pressió del pou. Les unitats de tubs en espiral estan dissenyades per a un funcionament desequilibrat, i tant la perforació desequilibrada com la desequilibrada poden utilitzar obturadors BHP com a estàndard.
Com s'ha esmentat anteriorment, també és possible canviar ràpidament de les operacions de perforació a les operacions de sobreequilibri de pressió controlada a les operacions de subequilibri. En el passat, es considerava que els CTD tenien una longitud lateral limitada que es podia perforar. Actualment, les restriccions han augmentat significativament, com ho demostra el projecte recent al vessant nord d'Alaska, que té més de 7.000 peus en direcció transversal. Això es pot aconseguir mitjançant guies de rotació contínua, bobines de més diàmetre i eines de més abast a la BHA.
Equipament necessari per a l'envasament CTD. L'equipament necessari per a un envasament CTD depèn del dipòsit i de si cal seleccionar un descens. Els canvis es produeixen principalment al costat de retorn del fluid. Es pot col·locar fàcilment una connexió d'injecció de nitrogen simple dins de la bomba, llesta per canviar a perforació de dues etapes si cal, fig. 3. Les bombes de nitrogen són fàcils de mobilitzar a la majoria de llocs dels Estats Units. Si cal canviar a operacions de perforació desequilibrades, cal una enginyeria més acurada a la part posterior per proporcionar flexibilitat operativa i reduir costos.
El primer component aigües avall de la pila de prevenció d'erupcions és el col·lector d'estrangulació. Aquest és l'estàndard per a totes les operacions de perforació CT utilitzades per controlar la pressió del fons del pou. El següent dispositiu és un divisor. Quan es treballa en sobreequilibri, si no es preveu un descens, aquest pot ser un simple separador de gasos de perforació, que es pot evitar si la situació de control del pou no es resol. Si es preveu un descens, es poden construir separadors trifàsics o tetrafàsics des del principi, o es pot aturar la perforació i instal·lar un separador complet. El divisor s'ha de connectar a bengales de senyalització situades a una distància segura.
Després del separador hi haurà tancs que s'utilitzaran com a pous. Si és possible, poden ser simples tancs de fracturació hidràulica oberts o granges de tancs de producció. A causa de la petita quantitat de fangs en tornar a inserir el CTD, no cal un agitador. Els fangs s'assenten al separador o en un dels tancs de fracturació hidràulica. Si no s'utilitza un separador, instal·leu deflectors al tanc per ajudar a separar les ranures del dic del separador. El següent pas és encendre la centrífuga connectada a l'última etapa per eliminar els sòlids restants abans de la recirculació. Si es desitja, es pot incloure un tanc de barreja al sistema de tanc/pou per barrejar un sistema simple de fluid de perforació sense sòlids o, en alguns casos, es pot comprar fluid de perforació premesclat. Després del primer pou, hauria de ser possible moure el fang barrejat entre pous i utilitzar el sistema de fang per perforar diversos pous, de manera que el tanc de barreja només s'hagi d'instal·lar una vegada.
Precaucions per als fluids de perforació. Hi ha diverses opcions de fluids de perforació adequats per a CTD. La conclusió és utilitzar líquids simples que no continguin partícules sòlides. Les salmorres inhibides amb polímers són estàndard per a aplicacions de pressió positiva o controlada. Aquest fluid de perforació ha de costar significativament menys que el fluid de perforació utilitzat en plataformes de perforació convencionals. Això no només redueix els costos operatius, sinó que també minimitza qualsevol cost addicional relacionat amb les pèrdues en cas de pèrdua.
Quan es perfora en estat desequilibrat, pot ser un fluid de perforació bifàsic o un fluid de perforació monofàsic. Això vindrà determinat per la pressió del jaciment i el disseny del pou. El fluid monofàsic utilitzat per a la perforació desequilibrada sol ser aigua, salmorra, petroli o gasoil. El pes de cadascun d'ells es pot reduir encara més injectant nitrogen simultàniament.
La perforació desequilibrada pot millorar significativament l'economia del sistema minimitzant els danys/incrustacions a la capa superficial. La perforació amb fluids de perforació monofàsics sovint sembla menys costosa al principi, però els operadors poden millorar considerablement la seva economia minimitzant els danys superficials i eliminant l'estimulació costosa, cosa que en última instància augmentarà la producció.
Notes sobre el BHA. A l'hora de triar un conjunt de fons de forat (BHA) per a un CTD, hi ha dos factors importants a tenir en compte. Com s'ha esmentat anteriorment, els temps de construcció i desplegament són especialment importants. Per tant, el primer factor a tenir en compte és la longitud total del BHA, fig. 4. El BHA ha de ser prou curt per balancejar-se completament sobre la vàlvula principal i, alhora, fixar l'ejector a la vàlvula.
La seqüència de desplegament és col·locar el BHA al forat, col·locar l'injector i el lubricador sobre el forat, muntar el BHA al capçal del cable de superfície, retreure el BHA al lubricador, tornar a moure l'injector i el lubricador al forat i construir la connexió amb el BOP. Aquest enfocament significa que no cal cap desplegament de torreta ni de pressió, cosa que fa que el desplegament sigui ràpid i segur.
La segona consideració és el tipus de formació que es perfora. En CTD, l'orientació de la cara de l'eina de perforació direccional està determinada pel mòdul de guia, que forma part de la BHA de perforació. L'orientador ha de poder navegar contínuament, és a dir, girar en sentit horari o antihorari sense aturar-se, tret que ho requereixi l'equip de perforació direccional. Això permet perforar un forat perfectament recte alhora que maximitza el WOB i l'abast lateral. L'augment del WOB facilita la perforació de costats llargs o curts amb una ROP elevada.
Exemple del sud de Texas. S'han perforat més de 20.000 pous horitzontals als camps de pissarra d'Eagle Ford. La mina ha estat activa durant més d'una dècada i el nombre de pous marginals que requeriran P&A està augmentant. La mina ha estat activa durant més d'una dècada i el nombre de pous marginals que requeriran P&A està augmentant. Месторождение активно действует уже более десяти лет, и количество малорентабельных бельных бельных скухххххххх P&A, увеличивается. El jaciment ha estat actiu durant més d'una dècada i el nombre de pous marginals que requereixen P&A està augmentant.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, трющбих увеличивается. El jaciment ha estat actiu durant més d'una dècada i el nombre de pous laterals que requereixen P&A està augmentant.Tots els pous destinats a produir l'Eagle Ford Shale passaran per l'Austin Chalk, un jaciment ben conegut que ha produït quantitats comercials d'hidrocarburs durant molts anys. S'ha posat en marxa una infraestructura per aprofitar qualsevol barril addicional que es pugui posar al mercat.
La perforació amb guix a Austin té molt a veure amb el malbaratament. Les formacions carboníferes estan fracturades i són possibles pèrdues significatives en creuar grans fractures. Normalment s'utilitza fang a base de petroli per a la perforació, de manera que el cost de les galledes de fang a base de petroli perdudes pot ser una part important del cost d'un pou. El problema no és només el cost del fluid de perforació perdut, sinó també els canvis en els costos dels pous, que també s'han de tenir en compte a l'hora de preparar els pressupostos anuals; en reduir la variabilitat dels costos del fluid de perforació, els operadors poden utilitzar el seu capital de manera més eficient.
El fluid de perforació que es pot utilitzar és una salmorra simple sense sòlids que pot controlar la pressió al fons del pou amb obstruccions. Per exemple, una solució de salmorra al 4% de KCL que contingui goma xantana com a adhesiu i midó per controlar la filtració seria adequada. El pes del fluid és d'unes 8,6-9,0 lliures per galó i qualsevol pressió addicional necessària per sobrepressuritzar la formació s'aplicarà a la vàlvula d'obstrucció.
Si es produeix una pèrdua, es pot continuar la perforació; si la pèrdua és acceptable, es pot obrir l'obturador per apropar la pressió circulant a la pressió del jaciment, o fins i tot es pot tancar l'obturador durant un període de temps fins que es corregeixi la pèrdua. Pel que fa al control de la pressió, la flexibilitat i l'adaptabilitat dels tubs en espiral són molt millors que les de les plataformes de perforació convencionals.
Una altra estratègia que també es pot considerar quan es perfora amb tubs en espiral és canviar a la perforació subequilibrada tan bon punt es creua una fractura d'alta permeabilitat, cosa que resol el problema de les fuites i manté la productivitat de la fractura. Això significa que si les fractures no s'intersequen, el pou es pot completar normalment a baix cost. Tanmateix, si es creuen fractures, la formació està protegida de danys i la producció es pot maximitzar mitjançant la perforació subequilibrada. Amb l'equip i el disseny de trajectòria adequats, es poden recórrer més de 7.000 peus a Austin Chalka.
generalitzar. Aquest article descriu els conceptes i les consideracions a l'hora de planificar campanyes de perforació de baix cost mitjançant la perforació CT. Cada aplicació serà lleugerament diferent, i aquest article cobreix les consideracions principals. La tecnologia CTD ha madurat, però les aplicacions s'han reservat per a dues àrees específiques que van donar suport a la tecnologia en els seus primers anys. La tecnologia CTD ara es pot utilitzar sense el compromís financer d'una activitat a llarg termini.
potencial de valor. Hi ha centenars de milers de pous productors que finalment hauran de tancar, però encara hi ha volums comercials de petroli i gas darrere del gasoducte. El CTD proporciona una manera d'ajornar els alliberaments i assegurar les reserves de derivació amb una desemborsament de capital mínim. Els bidons també es poden comercialitzar amb molt poca antelació, cosa que permet als operadors aprofitar els preus alts en setmanes en lloc de mesos, i sense necessitat de contractes a llarg termini.
Les millores en l'eficiència beneficien tota la indústria, ja sigui la digitalització, les millores mediambientals o les millores operatives. Els tubs en espiral han contribuït a reduir els costos en certes parts del món, i ara que la indústria està canviant, poden oferir els mateixos beneficis a major escala.