Je dobre zdokumentované, že postupné zlepšovanie športového výkonu sa dá akumulovať a vytvoriť tak víťazný tím. Prevádzka ropných polí nie je výnimkou a je dôležité využiť tento potenciál na elimináciu zbytočných nákladov na intervencie. Bez ohľadu na ceny ropy čelíme ako odvetvie ekonomickému a sociálnemu tlaku na čo najväčšiu efektivitu.
V súčasnom prostredí je vyťaženie posledného barelu ropy z existujúcich aktív opätovným zavedením a vŕtaním odbočiek v existujúcich vrtoch inteligentnou a nákladovo efektívnou stratégiou – za predpokladu, že sa dá vykonať nákladovo efektívne. Vŕtanie pomocou špirálových rúrok (CT) je nedostatočne využívaná technológia, ktorá v porovnaní s konvenčným vŕtaním zlepšuje efektivitu v mnohých oblastiach. Tento článok popisuje, ako môžu prevádzkovatelia využiť výhody zvýšenia efektivity, ktoré môže CTD priniesť, na zníženie nákladov.
úspešný vstup. Technológia vŕtania pomocou špirálových rúrok (CTD) doteraz našla dve úspešné, ale odlišné oblasti uplatnenia na Aljaške a Blízkom východe, obr. 1. V Severnej Amerike sa táto technológia zatiaľ široko nepoužíva. Táto technológia, známa aj ako bezvrtákové vŕtanie, opisuje, ako možno technológiu CTD použiť na ťažbu obtokových zásob za potrubím s nízkymi nákladmi; v niektorých prípadoch sa doba návratnosti novej vetvy môže merať v mesiacoch. CTD sa dá použiť nielen v nízkonákladových aplikáciách, ale inherentná výhoda CT pre operácie s podvyváženým ťažobným systémom môže poskytnúť prevádzkovú flexibilitu, ktorá môže výrazne zvýšiť mieru úspešnosti každého vrtu vo vyčerpanom poli.
Technológia CTD sa používa pri vŕtaní s podpriepustnosťou na zvýšenie produkcie vo vyčerpaných konvenčných ropných a plynových poliach. Táto aplikácia technológie sa veľmi úspešne uplatnila v ložiskách s nízkou priepustnosťou a klesajúcou produkciou na Blízkom východe, kde sa počet vrtných súprav CTD v posledných rokoch pomaly zvyšoval. Keď sa použije metóda CTD s podpriepustnosťou, je možné ju znovu zaviesť prostredníctvom nových alebo existujúcich vrtov. Ďalšia významná úspešná viacročná aplikácia CTD je na severnom svahu Aljašky, kde CTD poskytuje nízkonákladovú metódu na opätovné uvedenie starých vrtov do prevádzky a zvýšenie produkcie. Technológia v tejto aplikácii výrazne zvyšuje počet barelov s rezervou dostupných pre producentov na severnom svahu.
Zvýšená efektivita vedie k nižším nákladom. CTD môže byť nákladovo efektívnejšie ako konvenčné vŕtanie z dvoch dôvodov. Po prvé, vidíme to v celkových nákladoch na barel, menšom opätovnom vstupe cez CTD ako cez nové výplňové vrty. Po druhé, vidíme to v znížení variability nákladov na vrt vďaka prispôsobivosti špirálových rúrok. Tu sú rôzne efektívnosti a výhody:
Postupnosť operácií. Možné je vŕtanie bez vrtnej súpravy, CTD pre všetky operácie alebo kombinácia opravných súprav a špirálových rúrok. Rozhodnutie o spôsobe realizácie projektu závisí od dostupnosti a ekonomických možností poskytovateľov služieb v danej oblasti. V závislosti od situácie môže použitie opravných súprav, káblových súprav a špirálových rúrok priniesť mnoho výhod z hľadiska prevádzkyschopnosti a nákladov. Medzi všeobecné kroky patria:
Kroky 3, 4 a 5 je možné vykonať pomocou balíka CTD. Zostávajúce fázy musí vykonať tím generálnej opravy. V prípadoch, keď sú súpravy na generálne opravy lacnejšie, je možné pred inštaláciou balíka CTD vykonať demontáž pažníc. Tým sa zabezpečí, že balík CTD bude uhradený iba v prípade poskytnutia maximálnej hodnoty.
Najlepším riešením v Severnej Amerike je zvyčajne vykonať kroky 1, 2 a 3 na niekoľkých vrtoch pomocou súprav na opravu vrtov pred implementáciou balíka CTD. Operácie CTD môžu trvať len dva až štyri dni v závislosti od formácie cieľa. Blok generálnej opravy teda môže nasledovať po operácii CTD a potom sa balík CTD a balík generálnej opravy vykonávajú v plnom tandeme.
Optimalizácia použitého vybavenia a postupnosti operácií môže mať významný vplyv na celkové náklady na prevádzku. Kde hľadať úspory nákladov závisí od miesta prevádzky. Niekde sa odporúča práca bez vŕtania s jednotkami na opravy vrtov, v iných prípadoch môže byť najlepším riešením použitie jednotiek so stočenými rúrkami na vykonanie všetkých prác.
V niektorých lokalitách bude nákladovo efektívne mať dva systémy na vrátenie kvapaliny a druhý nainštalovať pri vŕtaní prvého vrtu. Kvapalina z prvého vrtu sa potom prenesie do druhého vrtu, t. j. pomocou vrtného balíka. To minimalizuje čas vŕtania na vrt a znižuje náklady. Flexibilita flexibilných potrubí umožňuje optimalizované plánovanie s cieľom maximalizovať prevádzkyschopnosť a minimalizovať náklady.
Bezkonkurenčné možnosti regulácie tlaku. Najzrejmejšou schopnosťou CTD je presná regulácia tlaku vo vrte. Jednotky s špirálovými rúrkami sú navrhnuté pre prevádzku s podtlakom a pri vŕtaní s podtlakom aj bez neho je možné štandardne používať tlmivky BHP.
Ako už bolo spomenuté, je tiež možné rýchlo prejsť z vŕtacích operácií na operácie s riadeným preťažením tlaku a na operácie s podťažou. V minulosti sa vrtné súpravy CTD považovali za obmedzené, čo sa týka priečnej dĺžky, ktorú bolo možné vŕtať. V súčasnosti sa obmedzenia výrazne zvýšili, o čom svedčí nedávny projekt na severnom svahu Aljašky, ktorý je v priečnom smere dlhší ako 7 000 stôp. To sa dá dosiahnuť použitím kontinuálne rotujúcich vodiacich prvkov, cievok s väčším priemerom a nástrojov s dlhším dosahom v BHA.
Vybavenie potrebné na CTD balenie. Vybavenie potrebné na CTD balenie závisí od ložiska a od toho, či je potrebný výber odčerpávania. Zmeny sa vyskytujú hlavne na spätnej strane kvapaliny. Jednoduché pripojenie na vstrekovanie dusíka sa dá ľahko umiestniť do čerpadla, pripravené na prepnutie na dvojstupňové vŕtanie, ak je to potrebné, obr. 3. Dusíkové čerpadlá sa dajú ľahko mobilizovať vo väčšine lokalít v Spojených štátoch. Ak je potrebné prejsť na vŕtanie s podtlakom, je na zadnej strane potrebné premyslené inžinierstvo, aby sa zabezpečila prevádzková flexibilita a znížili náklady.
Prvým komponentom za preventívnou klapkou proti výbuchu je škrtiace potrubie. Toto je štandard pre všetky vŕtacie operácie CT, ktoré sa používajú na reguláciu tlaku na dne vrtu. Ďalším zariadením je rozdeľovač. Pri práci s nadmernou hmotnosťou, ak sa nepredpokladá pokles tlaku, môže to byť jednoduchý odlučovač vrtného plynu, ktorý je možné obísť, ak sa situácia s kontrolou vrtu nevyrieši. Ak sa očakáva pokles tlaku, je možné od začiatku vybudovať buď 3-fázové, alebo 4-fázové odlučovače, alebo je možné vŕtanie zastaviť a nainštalovať kompletný odlučovač. Rozdeľovač musí byť pripojený k signálnym svetliciam umiestneným v bezpečnej vzdialenosti.
Za separátorom budú nasledovať nádrže slúžiace ako jamy. Ak je to možné, môžu to byť jednoduché otvorené štiepiace nádrže alebo produkčné tankové farmy. Vzhľadom na malé množstvo kalu pri opätovnom vkladaní CTD nie je potrebné použiť trepačku. Kal sa usadí v separátore alebo v jednej z hydraulických štiepiacich nádrží. Ak sa separátor nepoužíva, nainštalujte do nádrže prepážky, ktoré pomôžu oddeliť drážky prepadu separátora. Ďalším krokom je zapnutie odstredivky pripojenej k poslednému stupňu, aby sa pred recirkuláciou odstránili zvyšné pevné látky. V prípade potreby môže byť do systému nádrže/jamy zahrnutá miešacia nádrž na miešanie jednoduchého systému vrtnej kvapaliny bez pevných látok alebo v niektorých prípadoch je možné zakúpiť vopred namiešanú vrtnú kvapalinu. Po prvom vrte by malo byť možné presúvať zmiešaný kal medzi vrtmi a použiť systém kalu na vŕtanie viacerých vrtov, takže miešaciu nádrž je potrebné nainštalovať iba raz.
Bezpečnostné opatrenia pre vrtné kvapaliny. Existuje niekoľko možností vrtných kvapalín vhodných pre CTD. Základným princípom je použitie jednoduchých kvapalín, ktoré neobsahujú pevné častice. Inhibované soľanky s polymérmi sú štandardom pre aplikácie s pozitívnym alebo riadeným tlakom. Táto vrtná kvapalina musí stáť výrazne menej ako vrtná kvapalina používaná na konvenčných vrtných súpravách. To nielen znižuje prevádzkové náklady, ale minimalizuje aj akékoľvek dodatočné náklady súvisiace so stratami v prípade straty.
Pri vŕtaní s podtlakom môže ísť buď o dvojfázovú vrtnú kvapalinu, alebo jednofázovú vrtnú kvapalinu. To bude určené tlakom v ložisku a konštrukciou vrtu. Jednofázová kvapalina používaná na vŕtanie s podtlakom je zvyčajne voda, soľanka, olej alebo nafta. Hmotnosť každej z nich je možné ďalej znížiť súčasným vstrekovaním dusíka.
Nevyvážené vŕtanie môže výrazne zlepšiť ekonomiku systému minimalizáciou poškodenia/znečistenia povrchovej vrstvy. Vŕtanie s jednofázovými vrtnými kvapalinami sa na prvý pohľad často zdá menej nákladné, ale prevádzkovatelia môžu výrazne zlepšiť svoju ekonomiku minimalizáciou poškodenia povrchu a elimináciou nákladnej stimulácie, čo v konečnom dôsledku zvýši produkciu.
Poznámky k BHA. Pri výbere zostavy spodného vrtu (BHA) pre CTD je potrebné zvážiť dva dôležité faktory. Ako už bolo spomenuté, obzvlášť dôležité sú časy výstavby a nasadenia. Preto prvým faktorom, ktorý treba zvážiť, je celková dĺžka BHA, obr. 4. BHA by mala byť dostatočne krátka, aby sa dala úplne preklopiť cez hlavný ventil a zároveň zabezpečiť ejektor z ventilu.
Postup nasadenia spočíva v umiestnení BHA do otvoru, umiestnení injektora a maznice nad otvor, montáži BHA na hlavicu povrchového kábla, zasunutí BHA do maznice, presunutí injektora a maznice späť do otvoru a vytvorení spojenia s BOP. Tento prístup znamená, že nie je potrebné nasadenie revolverovej hlavy ani tlaku, vďaka čomu je nasadenie rýchle a bezpečné.
Druhým faktorom je typ vŕtanej formácie. Pri CTD je orientácia čela smerového vŕtacieho nástroja určená vodiacim modulom, ktorý je súčasťou vŕtacej súpravy BHA. Orientátor musí byť schopný plynule sa pohybovať, t. j. otáčať sa v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek bez zastavenia, pokiaľ to nevyžaduje súprava na smerové vŕtanie. To umožňuje vyvŕtať dokonale rovný otvor a zároveň maximalizovať WOB a laterálny dosah. Zvýšený WOB uľahčuje vŕtanie dlhých alebo krátkych strán pri vysokej ROP.
Príklad z južného Texasu. V bridlicových poliach Eagle Ford bolo vyvŕtaných viac ako 20 000 horizontálnych vrtov. Táto oblasť je aktívna už viac ako desať rokov a počet okrajových vrtov, ktoré si budú vyžadovať údržbu a asanáciu, sa zvyšuje. Táto oblasť je aktívna už viac ako desať rokov a počet okrajových vrtov, ktoré si budú vyžadovať údržbu a asanáciu, sa zvyšuje. Месторождение активно действует уже более десяти лет, и количество малорентабельных требующих P&A, увеличивается. Toto pole je aktívne už viac ako desať rokov a počet okrajových vrtov vyžadujúcich údržbu a údržbu sa 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, юскважин, холее увеличивается. Toto pole je aktívne už viac ako desať rokov a počet bočných vrtov vyžadujúcich údržbu a údržbu sa zvyšuje.Všetky vrty určené na ťažbu ropy z bridlice Eagle Ford Shale budú prechádzať cez Austin Chalk, známe ložisko, ktoré už mnoho rokov produkuje komerčné množstvá uhľovodíkov. Bola vybudovaná infraštruktúra na využitie akýchkoľvek dodatočných barelov, ktoré sa môžu uviesť na trh.
Vŕtanie kriedou v Austine má veľa spoločného s plytvaním. Karbónske formácie sú rozlámané a pri prechode cez veľké pukliny sú možné značné straty. Na vŕtanie sa zvyčajne používa ropný kal, takže náklady na stratené vedrá s ropným kalom môžu tvoriť významnú časť nákladov na vrt. Problémom nie sú len náklady na stratený vrtný výplach, ale aj zmeny v nákladoch na vrt, ktoré je potrebné zohľadniť aj pri príprave ročných rozpočtov; znížením variability nákladov na vrtný výplach môžu prevádzkovatelia efektívnejšie využívať svoj kapitál.
Vrtná kvapalina, ktorú je možné použiť, je jednoduchá soľanka bez pevných látok, ktorá dokáže regulovať tlak v vrte pomocou škrtiacich ventilov. Vhodný by bol napríklad 4 % roztok soľanky KCL obsahujúci xantánovú gumu ako lepidlo a škrob na reguláciu filtrácie. Hmotnosť kvapaliny je približne 8,6 – 9,0 libier na galón a akýkoľvek dodatočný tlak potrebný na pretlakovanie formácie sa aplikuje na škrtiaci ventil.
Ak dôjde k strate, vŕtanie môže pokračovať, ak je strata prijateľná, môže sa otvoriť škrtiaca klapka, aby sa cirkulačný tlak priblížil k tlaku v rezervoári, alebo sa škrtiaca klapka môže dokonca na určitý čas uzavrieť, kým sa strata neopraví. Pokiaľ ide o reguláciu tlaku, flexibilita a prispôsobivosť stočených rúrok je oveľa lepšia ako pri konvenčných vrtných súpravách.
Ďalšou stratégiou, ktorú možno zvážiť pri vŕtaní so špirálovými rúrkami, je prechod na vŕtanie s podpriemerným rozložením vrtu hneď po prekrížení pukliny s vysokou priepustnosťou, čo rieši problém úniku a udržiava produktivitu puklín. To znamená, že ak sa pukliny nepretínajú, vrt je možné dokončiť normálne s nízkymi nákladmi. Ak sa však pukliny prekrížia, formácia je chránená pred poškodením a produkcia sa môže maximalizovať vŕtaním s podpriemerným rozložením vrtu. So správnym vybavením a návrhom trajektórie vrtu je možné v Austin Chalka prekonať viac ako 7 000 stôp.
zovšeobecniť. Tento článok popisuje koncepty a úvahy pri plánovaní nízkonákladových kampaní na opätovné vŕtanie s použitím CT vŕtania. Každá aplikácia sa bude mierne líšiť a tento článok sa zaoberá hlavnými úvahami. Technológia CTD dozrela, ale aplikácie boli vyhradené pre dve špecifické oblasti, ktoré túto technológiu v jej raných rokoch podporovali. Technológiu CTD možno teraz používať bez finančného záväzku dlhodobej činnosti.
hodnotový potenciál. Existujú státisíce produkčných vrtov, ktoré budú musieť byť nakoniec odstavené, ale za potrubím sú stále komerčné objemy ropy a plynu. CTD poskytuje spôsob, ako oddialiť vypúšťanie a zabezpečiť obtokové rezervy s minimálnymi kapitálovými výdavkami. Sudy je možné uviesť na trh aj vo veľmi krátkom čase, čo umožňuje prevádzkovateľom využiť vysoké ceny v týždňoch namiesto mesiacov a bez potreby dlhodobých zmlúv.
Zlepšenia efektívnosti prospievajú celému odvetviu, či už ide o digitalizáciu, environmentálne zlepšenia alebo prevádzkové zlepšenia. Špirálové rúrkové systémy zohrali svoju úlohu pri znižovaní nákladov v niektorých častiach sveta a teraz, keď sa odvetvie mení, môžu priniesť rovnaké výhody vo väčšom meradle.