Σύστημα OBM — Σύνθεση & Ρεολογικές Ιδιότητες

Σύνθεση λάσπης με βάση το λάδι και ιδιότητες παλαίωσης υγρού

Θερμική έλαση στους 190 βαθμούς για 16 ώρες. Δοκιμή απώλειας υγρού HTHP στους 190 βαθμούς και 3,45 MPa.

Το σύστημα Volos™ διατηρεί σταθερές ρεολογικές ιδιότητες κατά την παρατεταμένη στατική έκθεση σε ακραίες θερμοκρασίες. Σε συνδυασμό με τη λεπτή εναπόθεση του φίλτρου-κέικ, επιτρέπει την αποτελεσματική καταγραφή του καλωδίου, τη λειτουργία του περιβλήματος και τις εργασίες τσιμέντου. Η προσαρμοσμένη σύνθεσή του ελαχιστοποιεί το αυξημένο ECD, την απώλεια κυκλοφορίας, τον κολλημένο σωλήνα και άλλους κινδύνους κάτω από την οπή, ενώ παρέχει προστασία για εργαλεία κάτω από την οπή. Ισχύοντα γεωλογικά προφίλ: Εξαντλημένες δεξαμενές, σπασμένα ανθρακικά, σχηματισμοί επιρρεπείς σε απώλειες.

-Εύρος βάθους: 3000–5000 m

-Κύριο υγρό γεώτρησης: OBM, που αναπτύσσεται με υλικό χαμένης κυκλοφορίας (LCM)

Το πεδίο Raudhatain στο βόρειο Κουβέιτ απαιτεί εξειδικευμένη τεχνολογία ρευστού γεώτρησης για την ασφαλή αντιμετώπιση των προκλήσεων στο κάτω μέρος. Ο στόχος είναι να ξεκλειδωθούν τα αποθέματα υδρογονανθράκων σε βαθιά σχηματισμούς και να βελτιστοποιηθούν οι συνθήκες για την εκμετάλλευση και ανάπτυξη των αποθεμάτων. Ένας σχεδιασμένος, κατάλληλος σχεδιασμός επιτρέπει την ανάπτυξη του διαστήματος του κατώτερου ιουρασικού ενώ μειώνει το συνολικό κόστος κατασκευής του φρέατος. Μια δομημένη μηχανική λύση αναπτύχθηκε για τον μετριασμό των κινδύνων γεωτρήσεων που σχετίζονται με το γεωλογικό καθεστώς του Κάτω Ιουρασικού.

Τρία φρεάτια προηγούμενης μετατόπισης απαιτούσαν επενδύσεις για την απομόνωση σχηματισμών υψηλής πίεσης, περιορίζοντας τη γεώτρηση σε 3⅞-in. τάση. Το υποκείμενο φρεάτιο TD σχεδιάστηκε να διασχίζει τόσο τα διαστήματα Najmah υψηλής πίεσης όσο και τις εξαντλημένες ζώνες. Το τμήμα Middle Marrat τρυπήθηκε σε ένα μόνο 6 ιντσών. τμήμα οπής με χρήση διατρήσεων διαχειριζόμενης πίεσης (MPD). Αυτός ο σχεδιασμός παρέχει μεγαλύτερη οπή ολοκλήρωσης, μειώνοντας σημαντικά τις δαπάνες κατασκευής φρεατίων μειώνοντας τον χρόνο κύκλου γεώτρησης και ενισχύοντας τη λειτουργική απόδοση.

Σχεδιασμένη προσαρμοσμένη ρευστή λύση για ασφαλή διάτρηση σχιστόλιθου υψηλής πίεσης (17,0 ppg) και εξαντλημένου ασβεστόλιθου (9,5 ppg) εντός ενός καθεστώτος ενιαίας ροής.

Διατήρηση ρεολογικών ιδιοτήτων με ταυτόχρονη μείωση του βάρους της λάσπης μετά τη διείσδυση στη ζώνη υψηλής πίεσης, επιτρέποντας τη συνεχή γεώτρηση σε εξαντλημένους σχηματισμούς

Μετριάστε τους κινδύνους κατάρρευσης γεώτρησης και κολλήματος διαφορικού

Τρυπήστε εκτεταμένο οριζόντιο τμήμα (3.171 πόδια)

Τα τρία προηγούμενα φρεάτια μετατόπισης απαιτούσαν επενδύσεις για την απομόνωση σχηματισμών υψηλής πίεσης, οι οποίες περιόρισαν τη μετατόπιση της κάτω οπής σε 3⅞ in. Το πρόγραμμα θεματικών φρεατίων στοχεύει τόσο το διάστημα Najmah υψηλής πίεσης όσο και το διάστημα Middle Marrat με άπαχο υδρογονάνθρακες. Το Managed Pressure Drilling (MPD) αναπτύχθηκε για να τρυπήσει αυτά τα διαστήματα σε ένα μόνο 6-in. τμήμα τρύπας. Αυτή η διαμόρφωση μειώνει ουσιαστικά το κόστος κατασκευής μειώνοντας τις ημέρες της εξέδρας και παρέχει μεγαλύτερη μετατόπιση ολοκλήρωσης για βελτιωμένη απόδοση παραγωγής.

Η τεχνολογία ενίσχυσης γεώτρησης αναπτύχθηκε με επιτυχία για πρώτη φορά για τη διάτρηση του διαστήματος Najmah υψηλής πίεσης και του εξαντλημένου ασβεστόλιθου Middle Marrat εντός του εκτεταμένου οριζόντιου προφίλ στο Block ONE, σε μετρημένο μήκος 3.171 ποδιών. Η εξάλειψη ενός ενδιάμεσου κορδονιού περιβλήματος επέτρεψε την είσοδο στη ζώνη πληρωμής μέσω ενός 6‑in. γεώτρησης, αντί να συμπληρώσετε τη δεξαμενή σε περιορισμένα 3⅞‑in. τρύπα γεμάτη λάσπη. Αυτό αυξάνει ουσιαστικά τους μελλοντικούς ρυθμούς παραγωγής. Δεν καταγράφηκαν σοβαρά συμβάντα αστάθειας στο φρεάτιο κατά τη διάρκεια της γεώτρησης αυτού του διαστήματος. Ο συνολικός χρόνος κύκλου του φρεατίου ήταν κάτω από το 50% του ταχύτερου από τα τρία φρεάτια μετατόπισης, τα οποία είχαν ανοίξει με δύο ξεχωριστά μεγέθη οπών (Εικόνα 2).

Το νανοσταθεροποιημένο πρόσθετο χαμένης κυκλοφορίας με σωματίδια υπομικρονίου έχει σχεδιαστεί για να βελτιώνει την απόδοση ενίσχυσης του φρεατίου. Ενισχύει την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας, βελτιστοποιεί την ποιότητα του κέικ φίλτρου και μειώνει περαιτέρω την απώλεια υγρού HTHP του υγρού. DISC: Η διαχείριση της πυκνότητας NAF σε αυτό το διάστημα απαιτούσε λεπτομερή προγραμματισμό και μηχανικό σχεδιασμό.

-Η γεώτρηση για αυτό το διάστημα ξεκίνησε με βάρος λάσπης 17,0 ppg στην κορυφή του τμήματος, στη συνέχεια μειώθηκε σε 9,5 pg για να τρυπήσει την εξαντλημένη δεξαμενή Middle Marrat.

-Ένα επιχειρησιακό σχέδιο αναπτύχθηκε και εκτελέστηκε για τον μετριασμό της έκπλυσης της γεώτρησης και της στένωσης οπών στο τμήμα της ανοιχτής οπής. Κατά τη διάτρηση, εφαρμόστηκε αραίωση με μη ζυγισμένο φρέσκο ​​υγρό προμίγματος και ταυτόχρονη επεξεργασία πρόσθετου για να διατηρηθεί η συγκέντρωση της συσκευασίας γεφύρωσης/σφράγισης (Εικόνα 1).

-Η έμπειρη τεχνική ομάδα του Newpark Fluid System παρείχε επιτόπια επίβλεψη και λειτουργική διαχείριση.

Κατάσταση δοκιμής: Θέρμανση κύλισης στους 150 βαθμούς για 16 ώρες · Αναλογία λαδιού/νερού 80:20 · θερμοκρασία δοκιμής 65 μοίρες

Διατύπωση πίνακα 1 -

Πίνακας 2 - Ιδιότητες ρεολογίας και ελέγχου φρεατίων

Η υπεράκτια γεώτρηση υπερ-HTHP επιβάλλει σοβαρούς τεχνικούς περιορισμούς. Τα μη υδατικά ρευστά είναι εδώ και καιρό η προεπιλεγμένη επιλογή για αυτά τα εχθρικά περιβάλλοντα κάτω οπών, λόγω της ισχυρής θερμικής τους σταθερότητας. Ωστόσο, η πρόοδος στην επιστήμη των πολυμερών έχει επεκτείνει το πλαίσιο λειτουργίας για υγρά γεώτρησης με βάση το νερό (WBDF) σε τέτοια ακραία καθεστώτα.

Το πρώτο υπεράκτιο πεδίο φυσικού αερίου υπερ-HTHP στη Θάλασσα της Νότιας Κίνας διαθέτει συνθήκες πυθμένα 190–197 μοιρών, πυκνότητα ρευστού 2,30–2,35 sg, περιθώριο στενής πίεσης 0,07–0,10 sg, κίνδυνο εισροής CO2/H2S και μέγιστη γωνία τρύπας 3 μοιρών. Η ευαισθησία των υποεπιφανειακών απωλειών επέβαλλε έναν σχεδιασμό υγρού με βάση το νερό για τον χειριστή. Δεν υπάρχει ανάλογη προτεραιότητα πεδίου παγκοσμίως για κατευθυντικά φρεάτια υπερ-HTHP, ιδιαίτερα για TD φρεατίων άνω των 5000 m.

Αυτή η εργασία περιγράφει λεπτομερώς τον σχεδιασμό της σύνθεσης και την ανάπτυξη πεδίου ενός προσαρμοσμένου συστήματος WBDF σε τρία φρεάτια υπερ-HTHP. Ένα πλήρες εργαστηριακό πρόγραμμα δοκιμών σε συνδυασμό με μοντελοποίηση πριν από την εργασία παρείχε ένα υγρό με ελεγχόμενη ρεολογία, σταθερή θερμική σταθερότητα και αξιόπιστη ανάρτηση βαριστικού παράγοντα. Τα πρωτόκολλα εκτέλεσης πεδίου είναι τεκμηριωμένα, μαζί με μονοπάτια για μελλοντική βελτιστοποίηση της απόδοσης κάτω από αυτές τις ακραίες συνθήκες.

Η πτώση βαρίτη αντιπροσωπεύει μια κύρια λειτουργία αστοχίας για συστήματα υγρών υψηλής πυκνότητας. Ο συντονισμός της φόρμουλας απέδωσε έναν στατικό παράγοντα πτώσης (SF) κάτω από 0,53 μετά από 5 ημέρες στατικής γήρανσης στους 200 βαθμούς, επικυρώνοντας τη σταθερότητα κατά τη διάρκεια παρατεταμένης στατικής έκθεσης σε υψηλή θερμοκρασία. Αυτός ο χαρακτηρισμός καλύπτει τη ρεολογική απόκριση και τη θερμική αντοχή του ρευστού, αποδεικνύοντας την ικανότητά του να καταστέλλει τους λειτουργικούς κινδύνους και να διατηρεί την ακεραιότητα του φρεατίου στο υπερ-HTHP

περιβάλλοντα.

Η αντικειμενική αμοιβή είναι ο σφιχτός ψαμμίτης χαμηλής διαπερατότητας, ο οποίος εισήγαγε την απόφραξη νερού ως βασικό περιορισμό σχεδιασμού. Η αναντιστοιχία μεταξύ του μεγέθους των σωματιδίων του βαρίτη και των πόρων της δεξαμενής ενίσχυσε τον κίνδυνο βλάβης του σχηματισμού. Αξιολογήθηκαν πολλαπλές οδοί μετριασμού χημικών. Επιλέχθηκε ένα προσαρμοσμένο επιφανειοδραστικό για διάθεση στο πεδίο. Αυτό το επιφανειοδραστικό καταστέλλει τη διεπιφανειακή τάση σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, εξασθενώντας την απόφραξη του νερού και διατηρώντας τη συμβατότητα της δεξαμενής.

Η επιλογή πρόσθετων υποστήριξε τον έλεγχο σταθερότητας υγρών, την καταστολή της απώλειας υγρού HTHP και τη διασφάλιση ακεραιότητας του φρεατίου καθ' όλη τη διάρκεια της καμπάνιας. Τα αποτελέσματα πεδίου επιβεβαιώνουν ότι αυτή η σταδιακή αλλαγή στην τεχνολογία WBDF βελτιώνει τη λειτουργική αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια για υπεράκτιες γεωτρήσεις υπερ-HTHP. Η υπόθεση παρέχει πρακτικές γνώσεις μηχανικής και αποδεδειγμένες λύσεις, υποστηρίζοντας πιο αποτελεσματική, βιώσιμη ανάπτυξη πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Η δυτική περιοχή της λεκάνης Tarim είναι μια τυπική βαθιά και εξαιρετικά βαθιά δεξαμενή πετρελαίου και φυσικού αερίου με περίπλοκες γεωλογικές συνθήκες στην Κίνα. Αυτή η περιοχή περιλαμβάνει ένα παχύ στρώμα άλατος-γύψου, στρώματα άλμης υψηλής πίεσης και άλλους σχηματισμούς με υψηλές πιέσεις και ένα πολύπλοκο σύστημα πίεσης. Αυτά τα γεωλογικά χαρακτηριστικά παρουσιάζουν προκλήσεις όπως ο υψηλός κίνδυνος μόλυνσης του ρευστού γεώτρησης από τα υγρά σχηματισμού, η βαθιά ταφή των δεξαμενών υποαλατιού, οι υψηλές θερμοκρασίες και η δυσκολία σχεδιασμού ρευστών γεώτρησης. Σε αυτό το έγγραφο, με συστηματική εξέταση και βελτιστοποίηση βασικών πρόσθετων, αναπτύχθηκε ένα σύστημα γεώτρησης και υγρού συμπλήρωσης με βάση το πετρέλαιο ντίζελ, ανθεκτικό σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες 220 μοιρών με πυκνότητα 2,60 g/cm³. Αξιολογήθηκε η συνολική απόδοση. Χρησιμοποιώντας έναν ανεξάρτητα ανεπτυγμένο γαλακτωματοποιητή υψηλής θερμοκρασίας (BZ-PSE), έναν οργανικά τροποποιημένο τροποποιητή ιξώδους πυριτικού λιθίου (BZ-CHT) και σύνθετους μειωτές απώλειας υγρών (BZ-OLG/BZ-OSL), το σύστημα διατήρησε εξαιρετική ρεολογική σταθερότητα (σημείο απόδοσης > 4,3 Pa) και ομοιόμορφη ικανότητα ελέγχου ρευστού μετά από 4.3 Pa διήθηση (HTHP) 220 μοίρες. Το σύστημα έδειξε αντοχή στη μόλυνση από 30-50% σύνθετες άλμης, 15% μοσχεύματα αλατιού-γύψου και 10% τσιμέντο, αποδεικνύοντας την ικανότητά του να χειρίζεται αποτελεσματικά εξαιρετικά παχύ σχιστόλιθο λάσπης, στρώματα άλατος-γύψου και άλμη υψηλής πίεσης. Πραγματοποιήθηκαν δοκιμές πεδίου σε φρεάτια GL 3C, DB X, Boz 13X και Boz 3X. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα υγρά γεώτρησης υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής πυκνότητας με βάση το πετρέλαιο ντίζελ και τα υγρά ολοκλήρωσης μπορούν να αντιμετωπίσουν αποτελεσματικά τις τεχνικές προκλήσεις που θέτει η αστάθεια γεώτρησης σε παχιά στρώματα άλατος-γύψου, η εισβολή άλμης υψηλής πίεσης και η υποβάθμιση της απόδοσης υπό συνθήκες εξαιρετικά υψηλής θερμοκρασίας, παρέχοντας αξιόπιστη τεχνική υποστήριξη για την ασφαλή και αποτελεσματική μορφή γεώτρησης.

Το πεδίο Tlamatini, που ανακαλύφθηκε το 2019, περιέχει σημαντικά κοιτάσματα πετρελαίου και φυσικού αερίου σε ρηχά νερά στα ανοικτά των ακτών της πολιτείας Ταμπάσκο του Μεξικού. Η περιοχή σημειώνεται για πλήρη απώλεια κυκλοφορίας σε ορισμένα διαστήματα, αστάθεια στο φρεάτιο, εξαιρετικά διαπερατούς σχηματισμούς, εισροές αερίων που επιδεινώνονται από διακυμάνσεις στην πίεση των πόρων και συχνά κολλημένο σωλήνα λόγω διαφορικών πιέσεων. Αυτές οι προκλήσεις συνήθως οδηγούν σε πρόσθετο κόστος λόγω πρόσθετων απαιτήσεων ρευστού υλικού, επιπλέον διαδρομών περιβλήματος και μεγαλύτερου χρόνου διάτρησης.

Όταν η ομάδα Impact Fluids έφτασε στην εξέδρα, οι λειτουργίες παρουσίαζαν συνολική απώλεια κυκλοφορίας στο τμήμα του 26-in. διάστημα από 565 έως 1.000 m (1.850 έως 3.280 πόδια) MD όπου η ακανόνιστη κλίση κατάγματος ήταν τόσο χαμηλή όσο 1,16 sg (9,68 lb/gal) κατά τόπους. Κατά τη διάτρηση του 26-in. Μεσοδιάστημα με ένα ανασταλτικό πολυμερές υγρό γεώτρησης με βάση το νερό, το βάρος της λάσπης αυξήθηκε από 1,16 σε 1,20 sg (9,68 σε 10 lb/gal). Το 20άρι. Η διαδρομή του περιβλήματος κόλλησε και τσιμεντώθηκε στα 565 m MD. Οι επιλογές ήταν: 1) να τρέξει ένα θυσιαστικό περίβλημα από 565 έως 1.000 m MD ή 2) να συνεχίσει να τρυπάει το 16-in. διάστημα από 1.000 έως 1.680 m (3.280 έως 5.510 πόδια) MD ενώ αυξάνεται το βάρος της λάσπης από 1,25 σε 1,33 sg (10,4 έως 11,1 lb/gal). Το υψηλότερο βάρος λάσπης υπό τις υπάρχουσες συνθήκες σίγουρα θα προκαλούσε πρόσθετη αστάθεια στο φρεάτιο, εισροές αερίων, κολλημένο σωλήνα και θα έθετε σε κίνδυνο την ικανότητα ολοκλήρωσης των 16 ιντσών. διάστημα έως 1.680 μ.

Το πρώτο βήμα ήταν ο έλεγχος της απώλειας κυκλοφορίας και η ενίσχυση της οπής με προϊόντα FLC® και χάπι LCP 2000®. Κατά τη διάρκεια της πρώτης ημέρας, τα χάπια FLC® SUPREME και FLC® EXTREME διόρθωσαν το συνολικό πρόβλημα της απώλειας κυκλοφορίας στα 26 ιντσών. διάστημα.

Το δεύτερο βήμα ήταν η διάνοιξη του διαστήματος 1000 έως 1680 μέσω των εξαιρετικά διαπερατών σχηματισμών Μέσης και Κάτω Πλειοκαινίου χρησιμοποιώντας σταθεροποιητή γεώτρησης FLC 2000® που προστέθηκε στο υγρό γεώτρησης με βάση το λάδι για να σφραγίσει αποτελεσματικά τους πόρους σχηματισμού και να απομονώσει το φρεάτιο από τις διακυμάνσεις της πίεσης σχηματισμού. Μετά από κάθε βάση, τα χάπια των προϊόντων σταθεροποιητή οπών FLC® έτρεχαν για ενίσχυση της θωράκισης του φρεατίου. Η θωράκιση του φρεατίου απομόνωσε αποτελεσματικά τη γεώτρηση από τις εισροές σχηματισμού και μείωσε τα προβλήματα μετανάστευσης αερίου μαζί με τη μείωση του κινδύνου απωλειών λάσπης που οδηγούσαν σε αστάθεια του φρεατίου και διαφορικό κόλλημα.

Three FLC® pills stopped the total lost circulation in the 26-in. interval in less than a day. The 16-in. interval was drilled in 6 days with zero mud losses and minimal washout by adding FLC 2000® to the drilling fluid and FLC® SUPREME pills to further enhance the wellbore shielding. The average ROP was 40 m/hr and 1,200 psi differential pressure. The well was successful drilled to program depth without requiring a sacrificial casing from 565 to 1,000 m.

Λήψη