OBM-järjestelmä — Formulaatio ja reologiset ominaisuudet

Öljypohjainen mudan koostumus ja vanhentuneet nesteominaisuudet

Kuumenna valssaus 190 asteessa 16 tuntia; HTHP nestehäviötesti 190 asteessa ja 3,45 MPa.

Volos™-järjestelmä säilyttää vakaat reologiset ominaisuudet pitkäaikaisen staattisen altistuksen aikana äärimmäisissä lämpötiloissa. Yhdessä sen ohuen suodatinkakkupinnoitteen kanssa se mahdollistaa tehokkaan langallisen kirjauksen, kotelon ajon ja sementoinnin. Sen räätälöity koostumus minimoi kohonneen ECD:n, kiertohäiriön, jumiutuneen putken ja muut porausreikien vaarat ja tarjoaa samalla suojaa porausreikien työkaluille. Soveltuvat geologiset profiilit: tyhjentyneet säiliöt, murtuneet karbonaatit, häviöalttiit muodostumat.

-Syvyysalue: 3000-5000 m

- Ensisijainen porausneste: OBM, käytössä hävinneen kiertomateriaalin (LCM) kanssa

Pohjois-Kuwaitissa sijaitseva Raudhatain Field vaatii erikoistunutta porausnesteteknologiaa porausreikien haasteisiin vastaamiseksi turvallisesti. Tavoitteena on vapauttaa hiilivetyvarantoja syvissä muodostumissa ja optimoida reservien hyödyntämisen ja kehittämisen olosuhteet. Suunniteltu, tarkoitukseen sopiva muotoilu mahdollistaa alemman jurakauden kehittämisen ja samalla alentaa kaivon rakentamiskustannuksia. Alemman jurakauden geologiseen hallintoon liittyviä porausriskejä otettiin käyttöön rakenteellinen ratkaisu.

Kolme aikaisempaa offset-kaivoa vaativat vuorauksia korkeapaineisten muodostumien eristämiseksi, mikä rajoitti kaivon reiän 3⅞ tuumaan. ajautua. Kohteen TD-kaivo suunniteltiin kulkevan sekä korkeapaineisten Najmah-jaksojen että tyhjennetyn alueen läpi. Keski-Marratin osa porattiin yhdellä 6 tuumalla. reiän osa käyttämällä Managed Pressure Drilling (MPD) -porausta. Tämä rakenne tarjoaa suuremman valmiusreiän, mikä vähentää merkittävästi kaivon rakentamiskustannuksia lyhentämällä porausjakson aikaa ja lisäämällä toiminnan tehokkuutta.

Suunniteltu räätälöity nesteratkaisu korkeapaineliuskeen (17,0 ppg) ja köyhdytetyn kalkkikiven (9,5 ppg) turvalliseen poraamiseen yhdellä virtausjärjestelmällä.

Säilytä reologiset ominaisuudet vähentäen samalla mudan painoa korkeapainevyöhykkeen tunkeutumisen jälkeen, mikä mahdollistaa jatkuvan porauksen köyhtyneisiin muodostumiin

Vähennä porausreiän romahtamisen ja eron tarttumisen riskiä

Poraa pidennetty vaakaosa (3 171 jalkaa)

Kolme edellistä offset-kaivoa vaativat vuorauksia korkeapaineisten muodostumien eristämiseen, mikä rajoitti pohjareiän ajautumisen 3⅞ tuumaan. Aiheen kaivoohjelma kohdistuu sekä korkeapaineiseen Najmah-väliin että hiilivetyvähäiseen Keski-Marrat-alueeseen. Managed Pressure Drilling (MPD) -poraus käytettiin näiden intervallien poraamiseen yhden 6 tuuman sisällä. reiän osa. Tämä kokoonpano leikkaa huomattavasti rakennuskustannuksia materiaalisesti vähentämällä porauspäiviä ja tarjoaa suuremman valmistumisajan, mikä parantaa tuotannon suorituskykyä.

Wellbore-vahvistusteknologiaa otettiin onnistuneesti käyttöön ensimmäistä kertaa korkeapaineisen Najmah-välin ja köyhdytetyn Middle Marratin kalkkikiven poraamiseen laajennetussa vaakaprofiilissa lohkossa ONE, mitattuna 3 171 jalan pituudelta. Välissä olevan vaippanauhan poistaminen mahdollisti pääsyn maksualueelle 6 tuuman kautta. porausreikään sen sijaan, että säiliö täydentäisi rajoitetun 3⅞-tuuman yli. mudalla täytetty reikä. Tämä nostaa olennaisesti mahdollisia tuotantomääriä. Mitään vakavia porausreiän epävakaustapahtumia ei kirjattu tämän ajanjakson porauksen aikana. Kaivon kokonaissykliaika oli alle 50 % nopeimmasta kolmesta offset-kaivosta, jotka porattiin kahdella erillisellä reiällä (kuva 2).

Nanostabilisoitu lisäaine, jossa on submikronisia hiukkasia, on suunniteltu parantamaan porausreiän vahvistamista. Se parantaa käsittelyn tehokkuutta, optimoi suodatinkakun laatua ja vähentää edelleen nesteen HTHP-nestehävikkiä. DISC: NAF-tiheyden hallinta tällä aikavälillä vaati yksityiskohtaista suunnittelua ja suunnittelua.

- Tämän ajanjakson poraus aloitettiin 17,0 ppg:n mutapainolla osan yläosassa, minkä jälkeen se pienennettiin 9,5 ppg:iin tyhjentyneen Keski-Marratin säiliön poraamiseksi.

- Avoreiän osan huuhtoutumisen ja reikien supistumisen vähentämiseksi kehitettiin ja toteutettiin toimintasuunnitelma. Porauksen aikana laimennusta painottamattomalla tuoreella esisekoitusnesteellä ja samanaikaista lisäainekäsittelyä käytettiin siltaus-/sulkupakkauksen pitoisuuden ylläpitämiseksi (kuva 1).

-Newpark Fluid Systemin kokenut tekninen tiimi vastasi paikan päällä tapahtuvasta valvonnasta ja toiminnan hallinnasta.

Testiolosuhteet: Lämpövalssaus 150 astetta 16 h · Öljy/vesi-suhde 80:20 · Testilämpötila 65 astetta

Taulukko 1 - Formulaatio

Taulukko 2 - Reologian ja kaivon hallintaominaisuudet

Ultra-HTHP offshore -poraus asettaa vakavia teknisiä rajoituksia. Vedettömät nesteet ovat pitkään olleet oletusvaihtoehto näissä vihamielisessä porausreiässä niiden vankan lämpöstabiiliuden ansiosta. Polymeeritieteen edistysaskeleet ovat kuitenkin laajentaneet vesipohjaisten porausnesteiden (WBDF) käyttöaluetta tällaisissa äärimmäisissä olosuhteissa.

Etelä-Kiinan meren ensimmäisellä ultra-HTHP-offshore-kaasukentällä on pohjareiän olosuhteet 190–197 astetta, nesteen tiheys 2,30–2,35 sg, tiukka painemarginaali 0,07–0,10 sg, CO₂/H₂S-virtausriski ja suurin reikäkulma 53 astetta. Maanalainen häviöherkkyys vaati käyttäjälle vesipohjaisen nesteen suunnittelun. Ultra-HTHP-suunnatuille kaivoille ei ole maailmanlaajuisesti olemassa vastaavaa kenttäprisiteettiä, etenkään yli 5000 metrin pituisille kaivon TD:ille.

Tässä työssä käsitellään mukautetun WBDF-järjestelmän formulaatiosuunnittelua ja kenttäkäyttöä kolmessa ultra-HTHP-kaivossa. Täydellinen laboratoriotestiohjelma yhdistettynä työskentelyä edeltävään mallinnukseen tuotti nesteen, jolla oli kontrolloitu reologia, jatkuva lämpöstabiilisuus ja luotettava painoaineen suspensio. Kenttäsuoritusprotokollat ​​on dokumentoitu sekä reitit tulevaa suorituskyvyn optimointia varten näissä äärimmäisissä porausreikien olosuhteissa.

Bariitin painuma edustaa ensisijaista vikatilaa suuritiheyksisille nestejärjestelmille. Formulaation viritys tuotti staattisen painumistekijän (SF) alle 0,53:n 5 päivän staattisen vanhentamisen jälkeen 200 asteessa, mikä vahvisti stabiilisuuden pitkäaikaisen staattisen korkean lämpötilan altistuksen aikana. Tämä luonnehdinta kattaa nesteen reologisen vasteen ja lämmönkestävyyden, mikä osoittaa sen kyvyn estää toiminnalliset vaarat ja säilyttää kaivon eheys ultra-HTHP:ssä.

ympäristöissä.

Tavoitteena palkka on heikosti läpäisevä tiivis hiekkakivi, joka otti vesisulun keskeiseksi suunnittelurajoitteeksi. Bariittihiukkaskoon ja säiliön huokosten kurkkujen välinen ristiriita lisäsi muodostumisvaurion riskiä. Arvioitiin useita kemiallisia lieventämisreittejä; räätälöity pinta-aktiivinen aine valittiin kenttäkäyttöön. Tämä pinta-aktiivinen aine vaimentaa rajapintojen jännitystä erittäin korkeissa lämpötiloissa, heikentää veden estämistä ja ylläpitää säiliön yhteensopivuutta.

Lisäainevalikoima tuki nesteen vakauden valvontaa, HTHP-nesteen häviön estämistä ja porausreiän eheyden varmistamista koko kampanjan ajan. Kenttätulokset vahvistavat, että tämä WBDF-teknologian vaiheittainen muutos parantaa ultra-HTHP-offshore-porauksen toiminnan tehokkuutta ja turvallisuutta. Tapaus tarjoaa käyttökelpoista insinöörioppimista ja kentällä todistettuja ratkaisuja, jotka tukevat tehokkaampaa ja kestävämpää öljyn ja kaasun kehitystä.

Tarimin altaan läntinen alue on tyypillinen syvä ja erittäin syvä öljy- ja kaasuvarasto, jolla on monimutkaiset geologiset olosuhteet Kiinassa. Tällä alueella on paksu suola-kipsikerros, korkeapaineiset suolavesikerrokset ja muut muodostelmat, joissa on korkea paine ja monimutkainen painejärjestelmä. Nämä geologiset piirteet aiheuttavat haasteita, kuten suuren porausnesteen kontaminaatioriskin muodostusnesteiden aiheuttaman, suolavarastojen syvän hautaamisen, korkean lämpötilan ja porausnesteiden suunnittelun vaikeuden. Tässä artikkelissa kehitettiin keskeisiä lisäaineita systemaattisesti seulomalla ja optimoimalla dieselöljypohjainen poraus- ja täydennysnestejärjestelmä, joka kestää 220 asteen ultrakorkeita lämpötiloja ja jonka tiheys on 2,60 g/cm³. Kokonaissuoritus arvioitiin. Käyttäen itsenäisesti kehitettyä korkean lämpötilan emulgointiainetta (BZ-PSE), orgaanisesti muunnettua litiumsilikaattiviskositeettia säätelevää ainetta (BZ-CHT) ja yhdistettyjä nestehäviön vähentäjiä (BZ-OLG/BZ-OSL), järjestelmä säilytti erinomaisen reologisen stabiiliuden (saantopiste > 4,3 Pa) ja suodatushäviön hallintakapasiteetin (H4THP) < ikääntymisen jälkeen. 220 astetta. Järjestelmä osoitti 30–50 %:n yhdistelmäsuolaliuoksen, 15 % suola-kipsipalan ja 10 % sementin aiheuttaman kontaminaatiokestävyyden, mikä osoitti kykynsä käsitellä tehokkaasti erittäin paksua liejua, suola-kipsikerroksia ja korkeapaineista suolaliuosta. Kenttätestit suoritettiin kaivoissa GL 3C, DB X, Boz 13X ja Boz 3X. Tulokset osoittivat, että korkean lämpötilan, korkeatiheyksiset dieselöljypohjaiset porausnesteet ja viimeistelynesteet voivat vastata tehokkaasti teknisiin haasteisiin, jotka aiheutuvat porausreiän epävakaudesta paksuissa suola-kipsikerroksissa, korkeapaineisen suolaveden tunkeutumisesta ja suorituskyvyn heikkenemisestä erittäin korkeissa lämpötiloissa, mikä tarjoaa luotettavan teknisen tuen turvalliselle ja tehokkaalle monimutkaiselle poraukselle.

Vuonna 2019 löydetty Tlamatinin kenttä sisältää merkittäviä öljy- ja kaasuesiintymiä matalassa vedessä Tabascon osavaltion rannikolla, Meksikossa. Alueella on havaittavissa täydellinen kiertohäiriö tietyin väliajoin, porausreiän epävakaus, erittäin läpäisevät muodostelmat, huokospaineen vaihtelut pahentavat kaasun sisäänvirtaukset ja paine-eron vuoksi usein juuttuneet putket. Nämä haasteet johtavat tyypillisesti lisäkustannuksiin, jotka johtuvat ylimääräisistä nestemäisten materiaalien vaatimuksista, ylimääräisistä kotelointiajoista ja pitkistä porausajoista.

Kun Impact Fluids -tiimi saapui lautalle, toiminnot kokivat täydellisen kiertohäiriön 26 tuuman osassa. intervalli 565 - 1 000 m (1 850 - 3 280 jalkaa) MD, jossa epätasainen murtumagradientti oli paikoin vain 1,16 sg (9,68 lb/gal). Porattaessa 26 tuumaa. Välillä estävällä polymeerillä, vesipohjaisella porausnesteellä, mudan paino nostettiin 1,16:sta 1,20 sg:iin (9,68 - 10 lb/gal). 20-tuumainen. kotelon juoksu oli jumissa ja sementoitu 565 m MD:ssä. Vaihtoehdot olivat: 1) ajaa uhrikotelo 565–1000 m MD tai 2) jatkaa 16 tuuman porausta. intervalli 1 000 - 1 680 m (3 280 - 5 510 jalkaa) MD samalla kun mudan paino kasvaa 1,25 - 1,33 sg (10,4 - 11,1 lb/gal). Suurempi mudan paino vallitsevissa olosuhteissa aiheuttaisi varmasti lisää porausreiän epävakautta, kaasun virtaamista, jumittunutta putkia ja vaarantaisi 16 tuuman valmistuksen. väli 1 680 metriin.

Ensimmäinen askel oli hillitä verenkiertoa ja vahvistaa porausreikää FLC®-tuotteilla ja LCP 2000® -pillereillä. Ensimmäisen päivän aikana FLC® SUPREME ja FLC® EXTREME -pillerit korjasivat 26 tuuman verenkiertohäiriön. intervalli.

Toinen vaihe oli porata 1000–1680 väli erittäin läpäisevien keski- ja alempien plioseenimuodostelmien läpi käyttämällä FLC 2000® porausreiän stabilointiainetta, joka on lisätty öljypohjaiseen porausnesteeseen sulkemaan tehokkaasti muodostuman huokoset ja eristämään porausreiän muodostumisen paineen vaihteluista. Jokaisen telineen jälkeen ajettiin FLC®-porareiän stabilointituotteita pillereitä porausreiän suojauksen parantamiseksi. Reiän suojaus eristi tehokkaasti porausreiän muodostumien virtauksista ja lievensi kaasun kulkeutumisongelmia sekä pienensi mutahäviöiden riskiä, ​​jotka johtavat kaivon epävakauteen ja differentiaaliseen tarttumiseen.

Kolme FLC®-pilleriä pysäytti 26 tuuman verenkierron. intervalli alle päivässä. 16-tuumainen. intervalli porattiin 6 päivässä ilman mutahäviöitä ja minimaalista huuhtelua lisäämällä porausnesteeseen FLC 2000® ja FLC® SUPREME -pillereitä porausreiän suojauksen parantamiseksi entisestään. Keskimääräinen ROP oli 40 m/h ja 1200 psi paine-ero. Kaivo porattiin onnistuneesti ohjelmoidulle syvyydelle ilman uhrautuvaa koteloa 565 - 1 000 metristä.

Lataa