OBM systém – složení a reologické vlastnosti

Složení bahna na olejové bázi a vlastnosti stárnoucí kapaliny

Válcování za tepla na 190 stupňů po dobu 16 hodin; HTHP test ztráty tekutin při 190 stupních a 3,45 MPa.

Systém Volos™ si zachovává stabilní reologické vlastnosti během prodloužené statické expozice za extrémních teplot. V kombinaci s nanášením tenkého filtračního koláče umožňuje efektivní těžbu drátu, provoz pláště a cementování. Jeho na míru šité složení minimalizuje zvýšené ECD, ztrátu oběhu, ucpání potrubí a další nebezpečí při vrtání a zároveň poskytuje ochranu pro vrtací nástroje. Použitelné geologické profily: Vyčerpané nádrže, puklinové karbonáty, formace náchylné ke ztrátě.

-Hloubkový dosah: 3000–5000 m

-Primární vrtná kapalina: OBM, nasazená s materiálem ztraceného oběhu (LCM)

Pole Raudhatain v severním Kuvajtu vyžaduje specializovanou technologii vrtných výplachů, aby bylo možné bezpečně řešit problémy se spádem. Cílem je uvolnit zásoby uhlovodíků v hlubinných formacích a optimalizovat podmínky pro těžbu a rozvoj zásob. Zkonstruovaný design vhodný pro daný účel umožňuje vývoj intervalu spodní jury a zároveň snižuje celkové náklady na stavbu studny. Bylo nasazeno strukturované inženýrské řešení pro zmírnění rizik vrtů spojených s geologickým režimem spodní jury.

Tři předchozí offsetové vrty vyžadovaly vložky k izolaci vysokotlakých formací, které omezovaly vrt na 3⅞-in. drift. Předmětný TD vrt byl plánován tak, aby procházel jak vysokotlakými intervaly Najmah, tak ochuzenými zónami. Sekce Middle Marrat byla vyvrtána v jediném 6-in. průřez otvoru pomocí řízeného tlakového vrtání (MPD). Tato konstrukce poskytuje větší dokončovací vrt, což výrazně snižuje náklady na stavbu studny tím, že zkracuje dobu vrtacího cyklu a zvyšuje provozní efektivitu.

Navržené vlastní tekuté řešení pro bezpečné vrtání vysokotlakých břidlic (17,0 ppg) a ochuzeného vápence (9,5 ppg) v rámci jediného režimu toku.

Zachovat reologické vlastnosti a zároveň snížit hmotnost bahna po průniku vysokotlakou zónou, což umožňuje pokračující vrtání do vyčerpaných útvarů

Zmírnit rizika kolapsu vrtu a ulpívání diferenciálu

Vrtání prodloužené vodorovné části (3 171 stop)

Tři předchozí offsetové vrty vyžadovaly výstelky k izolaci vysokotlakých formací, které omezovaly snos hlubinných vrtů na 3⅞ palce. Předmětný program vrtů se zaměřuje jak na vysokotlaký interval Najmah, tak na interval středního Marrata chudého na uhlovodíky. Řízené tlakové vrtání (MPD) bylo nasazeno k vrtání těchto intervalů v rámci jediného 6-palcového. otvorová sekce. Tato konfigurace výrazně snižuje náklady na stavbu tím, že zkracuje dny vrtné soupravy a poskytuje větší posun při dokončení pro lepší produkční výkon.

Technologie zpevňování vrtů byla poprvé úspěšně nasazena k vrtání vysokotlakého intervalu Najmah a vyčerpání vápence Middle Marrat v rozšířeném horizontálním profilu v bloku ONE v naměřené délce 3 171 stop. Eliminace středního pažnicového řetězce umožnila vstup do platové zóny přes 6-in. vrt, spíše než dokončení nádrže přes omezený 3⅞-in. díra plná bahna. To podstatně zvyšuje potenciální výrobní rychlost. Během vrtání v tomto intervalu nebyly zaznamenány žádné závažné události nestability vrtu. Celková doba cyklu vrtu se pohybovala pod 50 % nejrychlejších ze tří offsetových vrtů, které byly vyvrtány dvěma oddělenými velikostmi otvorů (obrázek 2).

Nanostabilizovaná přísada do ztraceného oběhu se submikronovými částicemi je formulována tak, aby zlepšila výkonnost zpevnění vrtů. Zvyšuje účinnost čištění, optimalizuje kvalitu filtračního koláče a dále snižuje ztráty tekutiny HTHP. DISC: Řízení hustoty NAF v tomto intervalu vyžadovalo podrobné plánování a technický návrh.

-Vrtání pro tento interval bylo zahájeno při hmotnosti bahna 17,0 ppg v horní části sekce, poté sníženo na 9,5 ppg pro vrtání vyčerpané nádrže Middle Marrat.

-Byl vypracován a proveden operační plán pro zmírnění vymývání vrtu a zúžení vrtů v části otevřeného otvoru. Při vrtání bylo použito ředění neváženou čerstvou předsměsí a souběžné aditivní ošetření, aby se udržela koncentrace přemosťovacího/těsnícího balíčku (obrázek 1).

- Zkušený technický tým společnosti Newpark Fluid System zajistil dohled na místě a provozní řízení.

Zkušební podmínky: Válcování za tepla při 150 stupních po dobu 16 h · Poměr olej/voda 80:20 · Testovací teplota 65 stupňů

Formulace tabulky 1 -

Tabulka 2 - Vlastnosti reologie a kontroly studní

Pobřežní vrtání ultra-HTHP představuje vážná technická omezení. Nevodné kapaliny jsou již dlouhou dobu výchozí volbou pro tato nepřátelská hlubinná prostředí, a to díky jejich robustní tepelné stabilitě. Pokroky ve vědě o polymerech však rozšířily provozní obálku pro vrtné kapaliny na bázi vody (WBDF) v takových extrémních režimech.

První pobřežní plynové pole ultra-HTHP v Jihočínském moři má podmínky dna 190–197 stupňů, hustotu kapaliny 2,30–2,35 sg, těsnou tlakovou rezervu 0,07–0,10 sg, riziko přítoku CO₂/H₂S a maximální úhel otvoru 53 stupňů. Náchylnost na podpovrchové ztráty vyžadovala pro operátora konstrukci kapaliny na vodní bázi. Pro směrové vrty ultra-HTHP neexistuje globálně žádná analogická priorita pole, zejména pro TD vrtů přesahující 5000 m.

Tato práce podrobně popisuje návrh formulace a terénní nasazení vlastního systému WBDF ve třech vrtech ultra-HTHP. Kompletní laboratorní testovací program spojený s modelováním před zahájením práce poskytl kapalinu s řízenou reologií, trvalou tepelnou stabilitou a spolehlivou suspenzi váhového činidla. Protokoly provádění v terénu jsou zdokumentovány spolu s cestami pro budoucí optimalizaci výkonu za těchto extrémních podmínek ve spádu.

Průhyb barytu představuje primární způsob selhání pro systémy s vysokou hustotou kapalin. Ladění formulace poskytlo faktor statického průhybu (SF) pod 0,53 po 5 dnech statického stárnutí při 200 stupních, což potvrdilo stabilitu během prodlouženého statického vystavení vysokým teplotám. Tato charakteristika pokrývá reologickou odezvu kapaliny a tepelnou odolnost, což dokazuje její schopnost potlačit provozní rizika a zachovat integritu vrtu v rámci ultra-HTHP

prostředí.

Cílovou odměnou je těsný pískovec s nízkou propustností, který zavedl blokování vody jako hlavní konstrukční omezení. Nesoulad mezi velikostí částic barytu a hrdly pórů zásobníku zesílil riziko poškození formací. Bylo hodnoceno několik způsobů chemického zmírnění; byla vybrána přizpůsobená povrchově aktivní látka pro nasazení v terénu. Tato povrchově aktivní látka potlačuje mezifázové napětí při ultra vysokých teplotách, zmírňuje blokování vody a udržuje kompatibilitu s nádrží.

Výběr aditiv podpořil kontrolu stability kapaliny, potlačení ztráty kapaliny HTHP a zajištění integrity vrtu během kampaně. Výsledky v terénu potvrzují, že tato skoková změna v technologii WBDF zlepšuje provozní efektivitu a bezpečnost pro ultra-HTHP offshore vrtání. Případ přináší praktické inženýrské poznatky a osvědčená řešení, která podporují efektivnější a udržitelnější rozvoj ropy a zemního plynu.

Západní oblast Tarimské pánve je typickým hlubokým a ultrahlubokým ložiskem ropy a plynu se složitými geologickými podmínkami v Číně. Tato oblast zahrnuje silnou vrstvu soli a sádry, vrstvy vysokotlaké solanky a další útvary s vysokými tlaky a složitým tlakovým systémem. Tyto geologické rysy představují výzvy, jako je vysoké riziko kontaminace vrtných výplachů formovacími výplachy, hluboké zasypání podsolných rezervoárů, vysoké teploty a potíže při navrhování vrtných výplachů. V tomto dokumentu byl systematickým prověřováním a optimalizací klíčových aditiv vyvinut systém vrtné a dokončovací kapaliny na bázi naftového oleje odolný vůči 220 stupňům ultra vysokým teplotám s hustotou 2,60 g/cm³. Hodnotil se celkový výkon. Využitím nezávisle vyvinutého vysokoteplotního emulgátoru (BZ-PSE), organicky modifikovaného lithiumsilikátového modifikátoru viskozity (BZ-CHT) a složených omezovačů ztrát tekutin (BZ-OLG/BZ-OSL) si systém udržel vynikající reologickou stabilitu (mez kluzu > 4,3 Pa) a kontrolní kapacitu filtrace (ztráta tekutiny HTHP < 4,8 ml) i po stárnutí < 4,8 ml. Systém prokázal odolnost vůči kontaminaci 30–50 % kompozitních solanek, 15 % solí a sádrových odřezků a 10 % cementu, což prokázalo jeho schopnost efektivně zvládat extrémně silné bahnité břidlice, vrstvy soli a sádry a vysokotlakou solanku. Polní testy byly provedeny ve vrtech GL 3C, DB X, Boz 13X a Boz 3X. Výsledky ukázaly, že vysokoteplotní vrtné výplachy a dokončovací výplachy na bázi naftového oleje mohou účinně řešit technické problémy způsobené nestabilitou vrtů v tlustých vrstvách soli a sádry, vysokotlakou invazí solanky a degradací výkonu za ultravysokých teplot, což poskytuje spolehlivou technickou podporu pro bezpečné a efektivní vrtání podobných složitých útvarů.

Pole Tlamatini, objevené v roce 2019, obsahuje významná ložiska ropy a plynu v mělké vodě u pobřeží státu Tabasco v Mexiku. Tato oblast se vyznačuje úplnou ztrátou cirkulace v určitých intervalech, nestabilitou vrtu, vysoce propustnými formacemi, přílivy plynů zhoršenými změnami tlaku v pórech a častým ucpáním potrubí v důsledku rozdílu tlaků. Tyto výzvy obvykle vedou k dodatečným nákladům v důsledku dalších požadavků na tekutý materiál, extra běhy pláště a delší doby vrtání.

Když tým Impact Fluids dorazil na vrtnou plošinu, operace zažívaly totální ztrátu oběhu v části 26palcového. interval od 565 do 1 000 m (1 850 až 3 280 stop) MD, kde byl nepravidelný zlomový gradient místy jen 1,16 sg (9,68 lb/gal). Při vrtání 26-in. V intervalu s inhibičním polymerním vrtným výplachem na vodní bázi se hmotnost kalu zvýšila z 1,16 na 1,20 sg (9,68 až 10 lb/gal). 20 palců. běh pažnice byl přilepen a cementován na 565 m MD. Možnosti byly: 1) spustit obětní plášť od 565 do 1000 m MD nebo 2) pokračovat ve vrtání 16-in. interval od 1 000 do 1 680 m (3 280 až 5 510 stop) MD při zvýšení hmotnosti bahna z 1,25 na 1,33 sg (10,4 až 11,1 lb/gal). Vyšší hmotnost bahna za stávajících podmínek by jistě vyvolala další nestabilitu vrtu, přílivy plynu, zaseknuté potrubí a ohrozilo by schopnost dokončit 16-palcový. intervalu na 1 680 m.

Prvním krokem bylo kontrolovat ztrátu oběhu a posílit vrt pomocí produktů FLC® a pilulky LCP 2000®. Během prvního dne pilulky FLC® SUPREME a FLC® EXTREME napravily problém s úplnou ztrátou krevního oběhu u 26palcového. interval.

Druhým krokem bylo provrtání intervalu 1000 až 1680 přes vysoce propustné formace středního a spodního pliocénu s použitím stabilizátoru vrtu FLC 2000® přidaného do vrtné kapaliny na bázi ropy, aby se účinně utěsnily póry formace a izoloval vrt od změn formačního tlaku. Po každém stání byly spuštěny pilulky produktů pro stabilizaci vrtu FLC®, aby se zlepšilo stínění vrtu. Stínění vrtu účinně izolovalo vrt od přílivu formace a zmírnilo problémy s migrací plynu spolu se snížením rizika ztrát bahna vedoucích k nestabilitě vrtu a diferenciálnímu zalepování.

Tři pilulky FLC® zastavily totální ztrátu oběhu v 26-in. interval za méně než jeden den. 16-palcový interval byl vyvrtán za 6 dní s nulovými ztrátami bahna a minimálním vymýváním přidáním FLC 2000® do vrtné kapaliny a pilulek FLC® SUPREME pro další posílení stínění vrtu. Průměrná ROP byla 40 m/h a diferenční tlak 1200 psi. Vrt byl úspěšně vyvrtán do programové hloubky bez potřeby obětního pláště od 565 do 1 000 m.

Stáhnout