Åpent hull vs. foringsrørt hull og produksjonsstrategier

Brønnkomplettering er den kritiske fasen som følger etter boring, foringsrør og sementering. Det bestemmer hvor effektivt hydrokarboner strømmer fra reservoaret til overflaten. Det finnes to grunnleggende kompletteringstyper: åpent hull og forede hull. Ytterligere klassifisering avhenger av produksjonsstrategi, inkludert fullføring av enkelt-sone, multi-sone og doble-rør. Denne artikkelen gir en teknisk oversikt over disse metodene, deres applikasjoner, fordeler og begrensninger.

Ved fullføring av åpne hull settes produksjonsrør over målsonen, og etterlater reservoarintervallet eksponert for brønnhullet. Denne metoden brukes primært i tette karbonat- eller harde sandsteinsreservoarer preget av bruddsystemer eller tynne permeable striper som er vanskelige å identifisere på tømmerstokker og lett skades under boring og sementering. Ved å unngå skade, maksimerer kompletteringer av åpne hull bruddkryss og innstrømningspotensial på grunn av det store overflatearealet.

Nøkkelapplikasjoner:

Lav-kostnad/multi-brønnutvikling

Dype brønner med uttømmingsdrift

Naturlig sprukne reservoarer

Noen horisontale og multilaterale brønner

Fordeler:

Alternativ for ferdigstillelse med lav-kostnad

Unngår perforeringskostnader og tilhørende produksjonsbegrensninger

Tillater bruk av ikke-skadelig slam for å bore reservoaret etter å ha satt foringsrør over sonen

Loggtolkning ikke kritisk siden hele sonen produserer

Maksimal hulldiameter over reservoaret

Lett å utdype brønnen

Enkel konvertering til andre kompletteringstyper (f.eks. liner)

Begrensninger:

Lite eller ingen selektivitet for å redusere uønsket vann- eller gassproduksjon

Kan ikke forhindre kryss-strøm mellom soner eller produksjonssvikt fra mottrykk

Anbefales ikke for injeksjons- eller produksjonsbrønner i områder med betydelige vertikale permeabilitetsvariasjoner som påvirker sveipeeffektiviteten

Hvis vann- eller gassgjennombrudd oppstår, er isolasjon vanskelig med mindre det skjer i bunnen (hvor en sementplugg kan fungere)

Ustabile formasjoner kan kollapse eller produsere sand når de tørkes

Viktig:Åpne hulls kompletteringer bør kun brukes i kompetente formasjoner.

Ved komplettering av foringshull sementeres produksjonsforingsrør over reservoarintervallet, og deretter lages selektive perforeringer. Dette er den vanligste og mest allsidige fullføringsmetoden.

Fordeler:

Bedre forebygging og kontroll av overdreven gass- eller vannproduksjon

Tillater selektive frakturbehandlinger

Tillater fortsatt utdyping

Foringsrør forhindrer sandinnstrømning og rommer spesialiserte sandkontrollteknikker

Full diameter over fullføringsintervallet

Logging hjelper saksbeslutninger

Egnet for flere kompletteringskonfigurasjoner

Minimum boretid

Ulemper:

Perforeringskostnadene kan være høye

Kritisk loggtolkning kreves for å velge perforeringsintervaller

Høyere risiko for formasjonsskade fordi slammet som brukes til å bore fra den siste foringsrørskoen, typisk er det samme gjørmet som brukes til å bore reservoaret

Høyere totalkostnad

Variasjon: Foret hull med foring

Produksjonsrør er satt over reservoaret. Deretter bores reservoardelen, en foring kjøres og sementeres over sonen, og selektive perforeringer lages.

Fordeler:Minimerer formasjonsskader ved å bruke en ny, ikke{0}}skadelig slam for å bore reservoaret; bedre kontroll med vann/gassproduksjon; tillater selektiv stimulering; foringsrør hindrer sandtilstrømning.

Ulemper:Hvis produksjonsforingsrøret er 4-1/2", er gjenkompletteringsalternativer for dypere soner begrenset; kritisk loggtolkning; tilleggskostnader for foring, sementering, perforering og riggtid.

I denne metoden settes foringsrør over ferdigstillelsesintervallet, og en usementert sikt eller pre-perforert foringsenhet er installert over reservoaret. Dette er et alternativ til kompletteringer av åpne hull hvor produksjon av formasjonssand er et problem, forutsatt at reservoarbergarten består av relativt store, jevne sandkorn. Silen eller foringen hindrer produsert sand i å komme inn i produksjonsstrengen.

Fordeler:

Ingen wireline-perforering er nødvendig (selv om pre-perforerte foringer kan være kostbare)

Unngår rengjøringsproblemer hvis skjerm-/perforeringsstørrelser er riktig valgt

Loggtolkning ikke kritisk

Har plass til unike sandkontrollteknikker

Alternativer for gruspakke eller ferdig-forpakkede fôr

Minimerer formasjonsskader ved å bruke ny, ikke-skadelig slam for å bore reservoaret

Ulemper:

Samme mangel på sonekontroll som fullføringer av åpne hull (kan ikke kontrollere vann/gassproduksjon fordi ingen sement bak røret)

Kun betinget effektiv for sandkontroll

Lavere kostnad enn full foring til overflate med sementering og perforering (selv om sandkontrollskjermer av høy-kvalitet kan redusere besparelser)

Mer riggtid enn åpent hull

Redusert diameter over reservoaret (f.eks. 4-1/2" foringsrør begrenser hullstørrelsen til maks 3-7/8" for utdyping)

Brukes til å øke effektivt sandflateareal og gi høy-gjennomtrengelighetsstrømningsveier til brønnboringen, og forbedre gassproduksjonen fra bergarter med lav-permeabilitet (<25 md). Risk: fractures may not be contained within the zone, requiring redesign of casing cementing and completion equipment to withstand stimulation pressures.

Brukes til å kontrollere sandproduksjon i perforerte kompletteringer. Grus plasseres mellom det forede brønnhullet og en sandskjerm, ideelt klemt inn i perforeringer for å stabilisere formasjonssand. Krever perforeringsladninger med stor-diameter ved maksimal skuddtetthet for å oppnå tilstrekkelig strømningsareal på grunn av den begrensede permeabiliteten til grus.

Basert på produksjonsmodus blir ferdigstillelser videre klassifisert.

Alternativer for enkelt-sonefullføring:

Ingen foring, væskestrøm

Foringsrør og rørstrøm

Rørstrøm uten ringformet isolasjon

Rørstrøm med ringformet isolasjon (bruk av en pakning for å isolere ringrommet over pakningen, som inneholder kompletteringsvæske med korrosjonsinhibitorer)

Multi-sonefullføring:
Bruker minst to pakkere for å skille produksjonssoner. Væsker fra alle soner kan blandes, eller øvre soner kan stenges av via skyvehylser. Skyvehylser er mekanisk drevne ventiler forskjøvet med wireline eller kveilrør. Alternativt kan operatører la nedre soner tømmes, sette en plugg og kun produsere fra øvre soner.

Ytterligere hensyn:

Fullføringer av doble-rørla to separate rørstrenger produsere fra to soner uavhengig av hverandre, slik at man unngår sammenblandingsproblemer.

Intelligente fullføringer (ICer)inkludere permanente-eksterne trykk- og temperatursensorer i sanntid og fjernstyrte strømningskontrollventiler i hver sone, brukt der intervensjon er kostbar eller problematisk.

Kunstig løft(elektriske nedsenkbare pumper, stangpumper, gassløft) er nødvendig når reservoartrykket er utilstrekkelig til å løfte væsker til overflaten.

Injeksjonsbrønnerkan injisere vann eller gass for å presse olje gjennom formasjonen; Produserende brønner kan utstyres med innstrømningskontrollenheter (ICD) for å håndtere væsketilstrømning.

Valg av passende kompletteringstype avhenger av reservoarkarakteristikker, produksjonsmål og økonomiske hensyn. Åpne hulls kompletteringer gir kostnadsbesparelser og maksimal eksponering i stabile formasjoner, men mangler soneselektivitet. Foringshullskompletteringer gir fleksibilitet for selektiv perforering, stimulering og sandkontroll. Skjermforinger og gruspakker tar for seg sandproduksjon. Multi-sone og intelligente kompletteringer muliggjør effektiv styring av komplekse reservoarer. Ved å forstå disse grunnleggende prinsippene kan ingeniører designe kompletteringer som maksimerer gjenoppretting, sikrer brønnintegritet og optimaliserer-langsiktig produksjon.

For mer detaljert informasjon, ikke nøl med å kontakte Vigor-teamet for mer detaljert produktinformasjon.