Dobrze udokumentowano, że stopniowe udoskonalenia w zakresie wyników sportowych można kumulować, aby stworzyć zwycięską drużynę. Operacje na polu naftowym nie są wyjątkiem i ważne jest, aby wykorzystać ten potencjał, aby wyeliminować niepotrzebne koszty interwencji. Niezależnie od cen ropy naftowej, jako branża stoimy w obliczu presji ekonomicznej i społecznej, aby być tak wydajnym, jak to możliwe.
W obecnym środowisku wydobycie ostatniej baryłki ropy z istniejących zasobów poprzez ponowne wprowadzenie i wiercenie odgałęzień w istniejących odwiertach jest inteligentną i opłacalną strategią – pod warunkiem, że można to zrobić opłacalnie. Wiercenie rurami zwijanymi (CT) to niedoceniana technologia, która poprawia wydajność w wielu obszarach w porównaniu z konwencjonalnym wierceniem. W tym artykule opisano, w jaki sposób operatorzy mogą wykorzystać zyski w zakresie wydajności, jakie może zapewnić CTD, aby obniżyć koszty.
udane wejście. Do tej pory technologia wiercenia rurami zwijanymi (CTD) znalazła dwie udane, ale odrębne nisze na Alasce i Bliskim Wschodzie, rys. 1. W Ameryce Północnej ta technologia nie jest jeszcze szeroko stosowana. Znana również jako wiercenie bez wiercenia, opisuje, w jaki sposób technologia CTD może być używana do wydobywania rezerw omijających rurociąg przy niskich kosztach; w niektórych przypadkach okres zwrotu z nowej gałęzi można mierzyć w miesiącach. CTD można nie tylko stosować w zastosowaniach o niskich kosztach, ale wrodzona zaleta CT w przypadku operacji niedostatecznie zrównoważonych może zapewnić elastyczność operacyjną, która może znacznie zwiększyć wskaźnik powodzenia każdego otworu wiertniczego w wyczerpanym polu.
CTD stosowano w niedoważonych wierceniach w celu zwiększenia produkcji w wyczerpanych konwencjonalnych złożach ropy naftowej i gazu. To zastosowanie technologii zostało bardzo skutecznie zastosowane w zbiornikach o niskiej przepuszczalności i spadku na Bliskim Wschodzie, gdzie liczba wiertnic CTD powoli wzrastała w ciągu ostatnich kilku lat. Gdy stosuje się niedoważone CTD, można je ponownie wprowadzić do nowych lub istniejących odwiertów. Innym ważnym, wieloletnim, udanym zastosowaniem CTD jest North Slope na Alasce, gdzie CTD zapewnia niedrogą metodę ponownego uruchomienia starych odwiertów i zwiększenia produkcji. Technologia w tym zastosowaniu znacznie zwiększa liczbę baryłek marżowych dostępnych dla producentów z North Slope.
Większa wydajność prowadzi do niższych kosztów. CTD może być bardziej opłacalne niż konwencjonalne wiercenie z dwóch powodów. Po pierwsze, widzimy to w całkowitym koszcie na baryłkę, mniej ponownego wejścia przez CTD niż przez nowe odwierty wypełniające. Po drugie, widzimy to w redukcji zmienności kosztów odwiertu dzięki możliwości adaptacji rur zwijanych. Oto różne wydajności i korzyści:
sekwencja operacji. Możliwe jest wiercenie bez wiertnicy, CTD dla wszystkich operacji lub kombinacja wiertnic roboczych i rur zwijanych. Decyzja o sposobie realizacji projektu zależy od dostępności i ekonomii dostawców usług w danym obszarze. W zależności od sytuacji, użycie wiertnic roboczych, wiertnic przewodowych i rur zwijanych może zapewnić wiele korzyści pod względem czasu sprawności i kosztów. Ogólne kroki obejmują:
Kroki 3, 4 i 5 można wykonać przy użyciu pakietu CTD. Pozostałe etapy muszą zostać wykonane przez zespół remontowy. W przypadkach, gdy urządzenia do renowacji są tańsze, wyjścia obudowy można wykonać przed zainstalowaniem pakietu CTD. Zapewnia to, że pakiet CTD zostanie opłacony tylko wtedy, gdy zostanie podana maksymalna wartość.
Najlepszym rozwiązaniem w Ameryce Północnej jest zazwyczaj wykonanie kroków 1, 2 i 3 na kilku odwiertach z urządzeniami do renowacji przed wdrożeniem pakietu CTD. Operacje CTD mogą trwać zaledwie dwa do czterech dni, w zależności od formacji docelowej. W ten sposób blok remontowy może następować po operacji CTD, a następnie pakiet CTD i pakiet remontowy są wykonywane w pełnym tandemie.
Optymalizacja używanego sprzętu i kolejności operacji może mieć znaczący wpływ na całkowity koszt operacji. Gdzie znaleźć oszczędności kosztów zależy od lokalizacji operacji. Gdzieś zaleca się pracę bez wiercenia z jednostkami remontowymi, w innych przypadkach najlepszym rozwiązaniem może być użycie jednostek rurowych do wykonania całej pracy.
W niektórych lokalizacjach opłacalne będzie posiadanie dwóch systemów powrotu płynu i zainstalowanie drugiego, gdy zostanie wywiercony pierwszy odwiert. Pakiet płynu z pierwszego odwiertu jest następnie przesyłany do drugiego odwiertu, tj. przez pakiet wiertniczy. Minimalizuje to czas wiercenia na odwiert i zmniejsza koszty. Elastyczność elastycznych rur umożliwia zoptymalizowane planowanie w celu maksymalizacji czasu sprawności i minimalizacji kosztów.
Bezkonkurencyjne możliwości kontroli ciśnienia. Najbardziej oczywistą możliwością CTD jest precyzyjna kontrola ciśnienia w otworze wiertniczym. Jednostki rur zwijanych są zaprojektowane do pracy w warunkach niedorównoważenia, a zarówno wiercenie w warunkach niedorównoważenia, jak i niedorównoważenia może standardowo wykorzystywać dławiki BHP.
Jak wspomniano wcześniej, możliwe jest również szybkie przejście z operacji wiercenia na operacje z kontrolowanym ciśnieniem nadrównoważonym, a następnie na operacje z niedorównoważonym ciśnieniem. W przeszłości CTD uważano za ograniczone pod względem długości poziomej, którą można było wiercić. Obecnie ograniczenia znacznie wzrosły, o czym świadczy ostatni projekt na północnym zboczu Alaski, który ma ponad 7000 stóp w kierunku poprzecznym. Można to osiągnąć, stosując stale obracające się prowadnice, cewki o większej średnicy i narzędzia o dłuższym zasięgu w BHA.
Sprzęt wymagany do pakowania CTD. Sprzęt wymagany do pakowania CTD zależy od zbiornika i tego, czy wymagany jest wybór opcji obniżania ciśnienia. Zmiany zachodzą głównie po stronie powrotnej cieczy. Proste przyłącze wtrysku azotu można łatwo umieścić wewnątrz pompy, gotowe do przełączenia na wiercenie dwuetapowe, jeśli to konieczne, rys. 3. Pompy azotowe są łatwe do mobilizacji w większości lokalizacji w Stanach Zjednoczonych. Jeśli istnieje potrzeba przejścia na operacje wiercenia niedoważonego, wymagana jest bardziej przemyślana inżynieria po stronie tylnej, aby zapewnić elastyczność operacyjną i obniżyć koszty.
Pierwszym elementem poniżej stosu zaworu przeciwwybuchowego jest kolektor przepustnicy. Jest to standard dla wszystkich operacji wiercenia CT stosowany do kontrolowania ciśnienia w otworze dolnym. Następnym urządzeniem jest rozdzielacz. Podczas pracy nad nadwagą, jeśli nie przewiduje się obniżenia, może to być prosty separator gazu wiertniczego, który można pominąć, jeśli sytuacja kontroli odwiertu nie zostanie rozwiązana. Jeśli przewiduje się obniżenie, można od początku zbudować separatory 3-fazowe lub 4-fazowe lub przerwać wiercenie i zainstalować pełny separator. Rozdzielacz musi być podłączony do flar sygnałowych znajdujących się w bezpiecznej odległości.
Za separatorem znajdują się zbiorniki używane jako doły. Jeśli to możliwe, mogą to być proste zbiorniki szczelinujące z otwartym dachem lub produkcyjne zbiorniki farmowe. Ze względu na niewielką ilość osadu podczas ponownego wkładania CTD, nie ma potrzeby stosowania wstrząsarki. Osad osadzi się w separatorze lub w jednym ze zbiorników szczelinujących. Jeśli separator nie jest używany, zainstaluj przegrody w zbiorniku, aby pomóc rozdzielić rowki przelewowe separatora. Następnym krokiem jest włączenie wirówki podłączonej do ostatniego stopnia w celu usunięcia pozostałych ciał stałych przed recyrkulacją. W razie potrzeby zbiornik mieszający może zostać włączony do systemu zbiornik/dołek w celu wymieszania prostego układu płynu wiertniczego bez ciał stałych lub w niektórych przypadkach można zakupić wstępnie wymieszany płyn wiertniczy. Po pierwszym odwiercie powinno być możliwe przemieszczanie wymieszanego mułu między odwiertami i wykorzystanie systemu mułu do wiercenia wielu odwiertów, więc zbiornik mieszający musi zostać zainstalowany tylko raz.
Środki ostrożności dotyczące płynów wiertniczych. Istnieje kilka opcji płynów wiertniczych odpowiednich do CTD. Najważniejsze jest stosowanie prostych płynów, które nie zawierają cząstek stałych. Inhibitowane solanki z polimerami są standardem w zastosowaniach z ciśnieniem dodatnim lub kontrolowanym. Ten płyn wiertniczy musi kosztować znacznie mniej niż płyn wiertniczy stosowany w konwencjonalnych wiertnicach. To nie tylko obniża koszty operacyjne, ale także minimalizuje wszelkie dodatkowe koszty związane ze stratami w przypadku utraty.
Podczas wiercenia niedostatecznie wyważonego może to być dwufazowy płyn wiertniczy lub jednofazowy płyn wiertniczy. Będzie to określone przez ciśnienie złoża i projekt odwiertu. Jednofazowy płyn używany do wiercenia niedostatecznie wyważonego to zazwyczaj woda, solanka, olej lub olej napędowy. Każdy z nich można dodatkowo zmniejszyć w wadze poprzez jednoczesne wstrzykiwanie azotu.
Niedostatecznie wyważone wiercenie może znacznie poprawić ekonomikę systemu poprzez minimalizację uszkodzeń/zanieczyszczeń warstwy powierzchniowej. Wiercenie z użyciem jednofazowych płynów wiertniczych często wydaje się na początku mniej kosztowne, ale operatorzy mogą znacznie poprawić swoją ekonomikę poprzez minimalizację uszkodzeń powierzchni i wyeliminowanie kosztownej stymulacji, co ostatecznie zwiększy produkcję.
Uwagi dotyczące BHA. Wybierając zespół z otworem dolnym (BHA) dla CTD, należy wziąć pod uwagę dwa ważne czynniki. Jak wspomniano wcześniej, szczególnie ważne są czasy budowy i wdrożenia. Dlatego pierwszym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, jest całkowita długość BHA, rys. 4. BHA powinien być wystarczająco krótki, aby całkowicie obrócić się nad głównym zaworem i nadal zabezpieczyć wyrzutnik przed zaworem.
Sekwencja rozmieszczania polega na umieszczeniu BHA w otworze, umieszczeniu wtryskiwacza i smarownicy nad otworem, złożeniu BHA na głowicy kabla powierzchniowego, wciągnięciu BHA do smarownicy, przesunięciu wtryskiwacza i smarownicy z powrotem do otworu i zbudowaniu połączenia. do BOP. To podejście oznacza, że ​​nie jest wymagana żadna wieżyczka ani rozmieszczenie ciśnieniowe, dzięki czemu rozmieszczenie jest szybkie i bezpieczne.
Drugim czynnikiem jest rodzaj wierconej formacji. W CTD orientacja powierzchni narzędzia do wiercenia kierunkowego jest określana przez moduł prowadzący, który jest częścią wiertniczego BHA. Orienter musi być w stanie nawigować w sposób ciągły, tj. obracać się zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara bez zatrzymywania się, chyba że wymaga tego wiertło kierunkowe. Pozwala to na wywiercenie idealnie prostego otworu przy maksymalizacji WOB i zasięgu bocznego. Zwiększony WOB ułatwia wiercenie długich lub krótkich boków przy wysokim ROP.
Przykład z południowego Teksasu. W polach łupkowych Eagle Ford wywiercono ponad 20 000 poziomych odwiertów. Złoże jest czynne od ponad dekady, a liczba marginalnych odwiertów, które będą wymagały P&A, ciągle rośnie. Złoże jest czynne od ponad dekady, a liczba marginalnych odwiertów, które będą wymagały P&A, ciągle rośnie. Месторождение активно действует уже более десяти лет, и количество малорентабельных скважин, требующих P&A, увеличивается. Pole to jest czynne od ponad dekady, a liczba marginalnych odwiertów wymagających P&A stale rośnie.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, требующих P&A, uwelifikować. Złoże jest czynne od ponad dekady, a liczba odwiertów bocznych wymagających P&A ciągle rośnie.Wszystkie odwierty przeznaczone do produkcji łupków Eagle Ford przejdą przez Austin Chalk, znane złoże, które od wielu lat wydobywa komercyjne ilości węglowodorów. Wprowadzono infrastrukturę, aby wykorzystać wszelkie dodatkowe baryłki, które można wprowadzić na rynek.
Wiercenie kredą w Austin ma wiele wspólnego z marnotrawstwem. Formacje karbońskie są spękane, a znaczne straty są możliwe przy przekraczaniu dużych pęknięć. Do wierceń zazwyczaj używa się płuczki wiertniczej na bazie ropy, więc koszt utraconych wiader płuczki wiertniczej na bazie ropy może stanowić znaczną część kosztów odwiertu. Problemem jest nie tylko koszt utraconej cieczy wiertniczej, ale także zmiany kosztów odwiertu, które również należy wziąć pod uwagę przy przygotowywaniu rocznych budżetów; zmniejszając zmienność kosztów cieczy wiertniczej, operatorzy mogą efektywniej wykorzystywać swój kapitał.
Płyn wiertniczy, który można wykorzystać, to prosta solanka bez ciał stałych, która może kontrolować ciśnienie w odwiercie za pomocą dławików. Na przykład odpowiedni byłby 4% roztwór solanki KCL zawierający gumę ksantanową jako lepiszcze i skrobię do kontrolowania filtracji. Waga płynu wynosi około 8,6-9,0 funtów na galon, a wszelkie dodatkowe ciśnienie wymagane do nadciśnienia formacji zostanie zastosowane do zaworu dławiącego.
Jeśli wystąpi strata, wiercenie może być kontynuowane, jeśli strata jest akceptowalna, dławik może zostać otwarty, aby zbliżyć ciśnienie krążące do ciśnienia w złożu, lub dławik może zostać nawet zamknięty na pewien czas, aż strata zostanie skorygowana. Jeśli chodzi o kontrolę ciśnienia, elastyczność i adaptacyjność rur zwijanych jest znacznie lepsza niż w przypadku konwencjonalnych wiertnic.
Inną strategią, którą można również rozważyć podczas wiercenia rurami zwijanymi, jest przejście na wiercenie podciśnieniowe, gdy tylko zostanie przekroczona szczelina o wysokiej przepuszczalności, co rozwiązuje problem przecieku i utrzymuje produktywność szczeliny. Oznacza to, że jeśli szczeliny się nie przecinają, odwiert można ukończyć normalnie przy niskich kosztach. Jednak jeśli szczeliny są przecinane, formacja jest chroniona przed uszkodzeniem, a produkcja może zostać zmaksymalizowana przez wiercenie podciśnieniowe. Przy odpowiednim sprzęcie i konstrukcji trajektorii, w Austin Chalka można pokonać ponad 7000 stóp.
generalizować. W tym artykule opisano koncepcje i rozważania dotyczące planowania niedrogich kampanii ponownego wiercenia z wykorzystaniem wiercenia CT. Każde zastosowanie będzie nieco inne, a ten artykuł obejmuje główne rozważania. Technologia CTD dojrzała, ale zastosowania zostały zarezerwowane dla dwóch konkretnych obszarów, które wspierały technologię w jej wczesnych latach. Technologia CTD może być teraz używana bez zobowiązań finansowych związanych z długoterminową działalnością.
potencjał wartości. Istnieją setki tysięcy odwiertów produkcyjnych, które ostatecznie będą musiały zostać zamknięte, ale za rurociągiem nadal znajdują się komercyjne wolumeny ropy naftowej i gazu. CTD zapewnia sposób na odroczenie wydobycia i zabezpieczenie rezerw obejściowych przy minimalnym nakładzie kapitałowym. Bębny mogą być również wprowadzane na rynek w bardzo krótkim czasie, co pozwala operatorom skorzystać z wysokich cen w ciągu tygodni, a nie miesięcy, i bez konieczności zawierania długoterminowych kontraktów.
Poprawa wydajności przynosi korzyści całej branży, niezależnie od tego, czy chodzi o digitalizację, poprawę ochrony środowiska czy usprawnienia operacyjne. Rury zwijane odegrały swoją rolę w obniżaniu kosztów w niektórych częściach świata, a teraz, gdy branża się zmienia, mogą zapewnić te same korzyści na większą skalę.