Je dobře zdokumentováno, že postupné zlepšování sportovní výkonnosti lze kumulovat a vytvořit tak vítězný tým. Provozování ropných polí není výjimkou a je důležité využít tohoto potenciálu k eliminaci zbytečných nákladů na intervence. Bez ohledu na ceny ropy čelíme jako odvětví ekonomickému a sociálnímu tlaku na co nejvyšší efektivitu.
V současném prostředí je vytěžení posledního barelu ropy ze stávajících aktiv opětovným zavedením a vrtáním odboček do stávajících vrtů chytrou a nákladově efektivní strategií – za předpokladu, že to lze provést nákladově efektivně. Vrtání pomocí stočených trubek (CT) je nedostatečně využívaná technologie, která v mnoha oblastech zvyšuje efektivitu ve srovnání s konvenčním vrtáním. Tento článek popisuje, jak mohou provozovatelé využít výhod zvýšení efektivity, které může CTD poskytnout, ke snížení nákladů.
úspěšný vstup. Technologie vrtání pomocí stočených trubek (CTD) dosud našla dvě úspěšná, ale odlišná uplatnění na Aljašce a na Středním východě, obr. 1. V Severní Americe se tato technologie dosud široce nepoužívá. Tato technologie, známá také jako bezvrtkové vrtání, popisuje, jak lze technologii CTD použít k těžbě obtokových zásob za potrubím s nízkými náklady; v některých případech lze dobu návratnosti nové větve měřit v měsících. CTD lze nejen použít v nízkonákladových aplikacích, ale inherentní výhoda CT pro operace s podvyvážením může poskytnout provozní flexibilitu, která může výrazně zvýšit míru úspěšnosti každého vrtu ve vyčerpaném poli.
Metoda CTD se používá při vrtání s podvyvážením ke zvýšení produkce ve vyčerpaných konvenčních ropných a plynových polích. Tato aplikace technologie byla velmi úspěšně aplikována na ložiska s nízkou propustností a klesající produkcí na Blízkém východě, kde počet vrtných souprav CTD v posledních několika letech pomalu rostl. Použitá metoda CTD s podvyvážením může být znovu zavedena do nových nebo stávajících vrtů. Další významná úspěšná víceletá aplikace CTD je na severním svahu Aljašky, kde CTD poskytuje nízkonákladovou metodu pro opětovné uvedení starých vrtů do provozu a zvýšení produkce. Technologie v této aplikaci výrazně zvyšuje počet barelů s rezervou dostupných pro producenty na severním svahu.
Zvýšená efektivita vede k nižším nákladům. CTD může být nákladově efektivnější než konvenční vrtání ze dvou důvodů. Zaprvé to vidíme v celkových nákladech na barel, menším počtu návratů do těžby přes CTD než přes nové výplňové vrty. Zadruhé to vidíme ve snížení variability nákladů na vrty díky přizpůsobivosti stočených trubek. Zde jsou různé efektivity a výhody:
Posloupnost operací. Možné je vrtání bez vrtné soupravy, CTD pro všechny operace nebo kombinace opravných souprav a stočených vrtných souprav. Rozhodnutí o způsobu realizace projektu závisí na dostupnosti a ekonomických možnostech poskytovatelů služeb v dané oblasti. V závislosti na situaci může použití opravných souprav, lanových souprav a stočených vrtných souprav přinést mnoho výhod z hlediska provozuschopnosti a nákladů. Obecné kroky zahrnují:
Kroky 3, 4 a 5 lze provést pomocí balíčku CTD. Zbývající fáze musí provést tým generálních oprav. V případech, kdy jsou opravné soupravy levnější, lze před instalací balíčku CTD provést vyjmutí pažnic. Tím je zajištěno, že balíček CTD bude proplacen pouze v případě, že je poskytnuta maximální hodnota.
Nejlepším řešením v Severní Americe je obvykle provést kroky 1, 2 a 3 na několika vrtech pomocí souprav pro opravy vrtů před implementací balíčku CTD. Operace CTD mohou trvat pouhé dva až čtyři dny v závislosti na formaci cíle. Blok generální opravy tedy může následovat po operaci CTD a poté se balíček CTD a balíček generální opravy provádějí plně současně.
Optimalizace použitého vybavení a sledu operací může mít významný vliv na celkové náklady na provoz. Kde hledat úspory nákladů závisí na místě provozu. Někde se doporučuje bezvrtová práce s opravnými jednotkami, v jiných případech může být nejlepším řešením použití stočených tubingových jednotek k provedení veškeré práce.
V některých lokalitách bude nákladově efektivní mít dva systémy pro vratnou kapalinu a druhý instalovat při vrtání prvního vrtu. Kapalina z prvního vrtu je poté přenesena do druhého vrtu, tj. vrtacím zařízením. Tím se minimalizuje doba vrtání na vrt a snižují se náklady. Flexibilita flexibilních trubek umožňuje optimalizované plánování pro maximalizaci provozuschopnosti a minimalizaci nákladů.
Bezkonkurenční možnosti regulace tlaku. Nejzřetelnější schopností CTD je přesná regulace tlaku ve vrtu. Jednotky s spirálovými trubkami jsou navrženy pro provoz s podtlakem a jak pro podtlakový, tak i pro vrtání s podtlakem lze standardně používat tlumivky BHP.
Jak již bylo zmíněno, je také možné rychle přejít z vrtných operací na operace s řízeným přetlakem a na operace s podtlakem. V minulosti byly vrtné vrty CTD považovány za omezené, co se týče boční délky, kterou bylo možné vrtat. V současné době se omezení výrazně zvýšila, o čemž svědčí nedávný projekt na severním svahu Aljašky, který je v příčném směru více než 7 000 stop (2147 metrů). Toho lze dosáhnout použitím plynule rotujících vodítek, cívek s větším průměrem a nástrojů s delším dosahem v BHA.
Vybavení potřebné pro CTD systém. Vybavení potřebné pro CTD systém závisí na ložisku a na tom, zda je vyžadován výběr odčerpávání. Změny probíhají hlavně na straně zpětného toku kapaliny. Jednoduchý přípoj pro vstřikování dusíku lze snadno umístit do čerpadla, které je v případě potřeby připraveno k přepnutí na dvoustupňové vrtání, obr. 3. Dusíková čerpadla se snadno mobilizují ve většině lokalit ve Spojených státech. Pokud je potřeba přejít na podvážené vrtání, je na zadní straně zapotřebí promyšlenější inženýrství, které zajistí provozní flexibilitu a sníží náklady.
První součástí za komorou protierupční ochrany je škrticí rozdělovač. Toto je standard pro všechny vrtací operace CT používané k regulaci tlaku na dně vrtu. Dalším zařízením je dělič. Při práci s nadměrným vyvažováním, pokud se nepředpokládá pokles tlaku, může se jednat o jednoduchý odlučovač vrtného plynu, který lze obejít, pokud se situace s regulací vrtu nevyřeší. Pokud se očekává pokles tlaku, lze od začátku postavit buď třífázové, nebo čtyřfázové odlučovače, nebo lze vrtání zastavit a nainstalovat plný odlučovač. Dělič musí být připojen k signálním světlicám umístěným v bezpečné vzdálenosti.
Za separátorem budou následovat nádrže sloužící jako jámy. Pokud je to možné, mohou se jednat o jednoduché otevřené štěpicí nádrže nebo produkční tankoviště. Vzhledem k malému množství kalu při opětovném vkládání CTD není potřeba třepačka. Kal se usadí v separátoru nebo v jedné z hydraulických štěpicích nádrží. Pokud se separátor nepoužívá, nainstalujte do nádrže přepážky, které pomohou oddělit drážky přelivu separátoru. Dalším krokem je zapnutí odstředivky připojené k poslednímu stupni, aby se před recirkulací odstranily zbývající pevné látky. V případě potřeby může být do systému nádrže/jámy zahrnuta míchací nádrž pro míchání jednoduchého systému vrtné kapaliny bez pevných látek, nebo v některých případech lze zakoupit předem namíchanou vrtnou kapalinu. Po prvním vrtu by mělo být možné přesouvat směsný kal mezi vrty a použít systém kalu k vrtání více vrtů, takže míchací nádrž stačí nainstalovat pouze jednou.
Bezpečnostní opatření pro vrtné kapaliny. Existuje několik možností vrtných kapalin vhodných pro CTD. Základem je použití jednoduchých kapalin, které neobsahují pevné částice. Inhibované solanky s polymery jsou standardem pro aplikace s pozitivním nebo řízeným tlakem. Tato vrtná kapalina musí být výrazně levnější než vrtná kapalina používaná na konvenčních vrtných soupravách. To nejen snižuje provozní náklady, ale také minimalizuje jakékoli dodatečné náklady související se ztrátami v případě ztráty.
Při vrtání s podtlakem se může jednat buď o dvoufázový vrtný výplach, nebo o jednofázový vrtný výplach. To bude určeno tlakem v ložisku a konstrukcí vrtu. Jednofázový výplach používaný pro vrtání s podtlakem je obvykle voda, solanka, olej nebo nafta. Hmotnost každého z nich lze dále snížit současným vstřikováním dusíku.
Nevyvážené vrtání může výrazně zlepšit ekonomiku systému minimalizací poškození/znečištění povrchové vrstvy. Vrtání s jednofázovými vrtnými kapalinami se zpočátku často jeví jako levnější, ale provozovatelé mohou výrazně zlepšit svou ekonomiku minimalizací poškození povrchu a eliminací nákladné stimulace, což v konečném důsledku zvýší produkci.
Poznámky k BHA. Při výběru sestavy spodního otvoru (BHA) pro CTD je třeba zvážit dva důležité faktory. Jak již bylo zmíněno, obzvláště důležité jsou doby montáže a rozmístění. Proto je prvním faktorem, který je třeba zvážit, celková délka BHA, obr. 4. BHA by měla být dostatečně krátká, aby se dala plně překlopit přes hlavní ventil a zároveň zajistit vyhazovač od ventilu.
Postup rozmístění spočívá v umístění BHA do otvoru, umístění injektoru a maznice nad otvor, montáž BHA na hlavu povrchového kabelu, zasunutí BHA do maznice, přesunutí injektoru a maznice zpět do otvoru a vytvoření spojení s BOP. Tento přístup znamená, že není nutné rozmístění revolverové hlavy ani tlaku, což umožňuje rychlé a bezpečné rozmístění.
Druhým faktorem je typ vrtané formace. Při CTD je orientace čela nástroje pro směrové vrtání určena vodicím modulem, který je součástí vrtací soupravy BHA. Orientační vrtač musí být schopen plynule navigovat, tj. otáčet se ve směru nebo proti směru hodinových ručiček bez zastavení, pokud to nevyžaduje souprava pro směrové vrtání. To umožňuje vyvrtat dokonale rovný otvor a zároveň maximalizovat WOB a laterální dosah. Zvýšené WOB usnadňuje vrtání dlouhých nebo krátkých stran při vysoké ROP.
Příklad z jižního Texasu. V břidlicových polích Eagle Ford bylo vyvrtáno více než 20 000 horizontálních vrtů. Tato oblast je aktivní již více než deset let a počet okrajových vrtů, které budou vyžadovat rekonstrukce a úpravy, se zvyšuje. Tato oblast je aktivní již více než deset let a počet okrajových vrtů, které budou vyžadovat rekonstrukce a úpravy, se zvyšuje. Месторождение активно действует уже более десяти лет, и количество малорентабельных требующих P&A, увеличивается. Toto pole je aktivní již více než deset let a počet okrajových vrtů vyžadujících údržbu a údržbu (P&A) se zvyšuje.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,ююх скважин, Месторождение увеличивается. Toto pole je aktivní již více než deset let a počet bočních vrtů vyžadujících údržbu a údržbu (P&A) se zvyšuje.Všechny vrty určené k těžbě ropy z břidlicové ropy Eagle Ford Shale budou procházet ložiskem Austin Chalk, známým ložiskem, které již mnoho let produkuje komerční množství uhlovodíků. Byla vybudována infrastruktura, která umožní využít jakékoli další barely, které mohou být uvedeny na trh.
Vrtání křídou v Austinu má hodně společného s plýtváním. Karbonské formace jsou rozlámané a při křížení velkých zlomenin jsou možné značné ztráty. Pro vrtání se obvykle používá ropný kal, takže náklady na ztracené kbelíky ropného kalu mohou tvořit významnou část nákladů na vrt. Problémem nejsou jen náklady na ztracený vrtný výplach, ale také změny v nákladech na vrt, které je třeba zohlednit i při sestavování ročních rozpočtů; snížením variability nákladů na vrtný výplach mohou provozovatelé efektivněji využívat svůj kapitál.
Vrtnou kapalinou, kterou lze použít, je jednoduchá solanka bez pevných látek, která dokáže regulovat tlak ve vrtu pomocí škrticích ventilů. Vhodný by byl například 4% roztok solanky KCL obsahující xanthanovou gumu jako lepidlo a škrob pro regulaci filtrace. Hmotnost kapaliny je asi 8,6-9,0 liber na galon a jakýkoli dodatečný tlak potřebný k přetlaku formace bude aplikován na škrticí ventil.
Pokud dojde ke ztrátě, vrtání může pokračovat, pokud je ztráta přijatelná, může být škrticí klapka otevřena, aby se cirkulační tlak přiblížil tlaku v rezervoáru, nebo může být škrticí klapka dokonce na určitou dobu uzavřena, dokud se ztráta neopraví. Z hlediska regulace tlaku je flexibilita a přizpůsobivost stočených trubek mnohem lepší než u konvenčních vrtných souprav.
Další strategií, kterou lze zvážit při vrtání s použitím stočených trubek, je přechod na podtlakové vrtání, jakmile je vrt překročen přes puklinu s vysokou propustností, což řeší problém úniků a udržuje produktivitu puklin. To znamená, že pokud se pukliny neprotínají, lze vrt dokončit normálně s nízkými náklady. Pokud se však pukliny překročí, je formace chráněna před poškozením a produkce může být maximalizována podtlakovým vrtáním. Se správným vybavením a návrhem trajektorie vrtu lze v Austin Chalka zdolat více než 7 000 stop (2 172 metrů).
zobecnit. Tento článek popisuje koncepty a aspekty plánování nízkonákladových kampaní na převrtávání s využitím CT vrtání. Každá aplikace se bude mírně lišit a tento článek se zabývá hlavními aspekty. Technologie CTD sice dospěla, ale její aplikace byly vyhrazeny pro dvě specifické oblasti, které ji v raných letech podporovaly. Technologii CTD lze nyní používat bez finančního závazku dlouhodobé činnosti.
hodnotový potenciál. Existují statisíce produkčních vrtů, které budou muset být nakonec uzavřeny, ale za ropovodem stále existují komerční objemy ropy a plynu. CTD (Celopropustná těžba) poskytuje způsob, jak odložit vypouštění a zajistit si obtokové rezervy s minimálními kapitálovými výdaji. Sudy lze také uvést na trh ve velmi krátkém čase, což umožňuje provozovatelům využít vysokých cen v řádu týdnů namísto měsíců a bez nutnosti dlouhodobých smluv.
Zvýšení efektivity prospívá celému odvětví, ať už se jedná o digitalizaci, zlepšení životního prostředí nebo provozní vylepšení. Vrtané trubky sehrály svou roli ve snižování nákladů v některých částech světa a nyní, když se toto odvětví mění, mohou přinést stejné výhody ve větším měřítku.