Essentials for brønnfullføring

Etter at en brønn er boret til total dybde (TD), evaluert, foret og sementert, går ingeniører til den kritiske fasen av brønnkomplettering. Denne prosessen innebærer å installere utstyr designet for å optimalisere produksjonen, enten det er for en kompleks eller grunnleggende brønn. Drivkraften bak hver fullføringsstrategi er å gjenvinne så mye olje fra reservoaret som mulig til en rimelig pris.

Beslutningen om å fullføre en brønn for produksjon eller å plugge og forlate den som et tørt hull avhenger i stor grad av formasjonsevaluering (FE) ved bruk av åpne-hullslogger. Når FE-logganalyse indikerer potensielle kommersielle olje- eller gassreservoarer, kjøres stålforingsrør inn i brønnboringen og sement pumpes bak den. Deretter fortrenger kompletteringsingeniøren borevæsken med en kompletteringsvæske – typisk ferskvann eller en formulert saltlake som ikke-reagerer med formasjonen.

Det primære målet med sementering er å hindre kommunikasjon mellom produksjonssoner. Ingeniører kjører en sementbindingslogg (CBL) for å sikre at sementkappen mellom foringsrøret og borehullsveggen ikke har noen defekter. Hvis det finnes hull, utfører de en klemsementeringsoperasjon ved å perforere foringsrøret på passende dybder og injisere sement.

Sementbindingsstokker kan oppdage dårlige resultater på grunn av feil sementtetthet, ufullstendig slamfjerning, for tidlig gelering eller herding og overdreven væsketap fra sementoppslemmingen.

Ingeniører perforerer deretter foringsrøret og sementkappen inn i soner identifisert av FE-analyse som gunstige for hydrokarbonstrøm. Perforeringer er hull laget gjennom foringsrøret, typisk ved å bruke formede ladninger avfyrt fra en perforeringspistol som transporteres av wireline, rør eller kveilrør. Disse operasjonene etterlater ofte rusk som kan hindre væskestrømmen. For å dempe dette kan ingeniører pumpe en svak syreløsning for å løse opp rusk.

Avhengig av kunnskapsnivået om formasjonen, kan operatører gjennomføre en brønntest. Dette utføres ofte ved hjelp av en borerørsventil koblet til bunnen av en arbeidsstreng (slange eller borerør). Ventilen åpnes fra overflaten, og brønnvæsker strømmer gjennom en separator (et overflatekar som skiller olje, gass, vann og kompletteringsvæske). Ved å måle produksjonsrater får operatørene nyttig informasjon om fremtidig brønnytelse og reservoarkarakteristikker.

Hvis formasjonen har lav permeabilitet, kan ingeniører skape et hydraulisk brudd ved å pumpe vann og sand (eller andre materialer som slurry) under høyt trykk inn i formasjonen. Trykket sprekker fjellet, og slurryen pumpes inn i de nye sprekkene. Når pumpingen stopper og brønnen åpnes, renner vann ut og etterlater sand (proppant) for å holde sprekker åpne, noe som gir en høy-permeabilitetsvei for olje og gass.

I dårlig konsoliderte formasjoner kan sandpartikler migrere inn i brønnhullet og plugge perforeringer. For å forhindre dette kan ingeniører injisere kjemikalier for å binde sandkornene sammen eller bruke sandkontrollteknikker – inkludert ulike sandsikter og gruspakkesystemer – som blokkerer sandbevegelse samtidig som væsken kan passere fritt.

Enkel-sonefullføring:En pakning tetter inne i produksjonshuset, og isolerer rørstrengen hydraulisk fra ringrommet over pakningen. Ringrommet inneholder kompletteringsvæske med korrosjonshemmere.

Multi-sonefullføring:Bruker minst to pakkere for å skille produksjonssoner. Væsker fra alle soner kan blandes, eller øvre soner kan stenges av via skyvehylser inntil operatørene fastslår at sammenblandingen er optimal.

Produksjonsrør er kanalen mellom produksjonssonen og overflaten. Dens styrke, materiale, vekt per lengdeenhet og indre diameter bestemmes av forventede produksjonshastigheter, væsketype, trykk, dybde, temperatur og korrosivitet. Tetninger (pakkere) isolerer produksjonssoner innenfor foringsrøret-ringringrommet.

For brønner med flere produksjonssoner kommer væsker inn i brønnen mellom øvre og nedre pakninger og passerer gjennom en glidehylse (en ventil som åpnes eller lukkes mekanisk ved hjelp av wireline eller kveilrør) inn i røret.

Nesten alle kompletteringer inkluderer en undergrunnssikkerhetsventil installert i røret noen hundre fot under overflaten. Den stenger automatisk brønnen hvis overflatekontrollsystemet er kompromittert og kan lukkes manuelt for å legge til en barriere mellom brønnen og atmosfæren.

Der brønnintervensjon er kostbar eller problematisk, brukes intelligente kompletteringer (ICs). IC-er inkluderer permanente-eksterne trykk- og temperatursensorer i sanntid og fjernstyrte strømningskontrollventiler ved hver formasjon.

Når reservoartrykket er utilstrekkelig til å løfte væsker til overflaten, må brønner utstyres med pumper eller gassløftesystemer:

• Elektriske nedsenkbare pumper (ESP):Bruk rotorer og statorer for å pumpe væsker til overflaten.
• Stangpumper (sugestangpumper):Bruk frem- og tilbakegående vertikal bevegelse for å løfte væsker.
• Gassløft:Injiserer gass inn i foringsrørringrommet; gass ​​kommer inn i røret under væskekolonnen, noe som reduserer væsketettheten og tillater oppdrift å løfte væsker. Injeksjonsvolumet kan reguleres av ventiler fordelt langs slangen.

I lavtrykksreservoarer kan vann eller gass injiseres gjennom én brønn for å presse olje gjennom formasjonen til en produserende brønn. Produserende brønner kan utstyres med innstrømningskontrollenheter (ICDs) for å styre volumet og plasseringen av væskeinnstrømningen.

Ingeniører vurderer flere faktorer når de utformer en komplettering: type og volum av væsker som skal produseres, nedihulls- og overflatetemperaturer, produksjonssonedybde, produksjonshastighet, brønnplassering og omgivende miljø. Løsningene spenner fra grunnleggende åpne-hullskompletteringer (muligens uten en produksjonsforingsrørstreng) til ekstremt komplekse multilaterale brønner (flere horisontale eller høyvinklede brønnhull boret fra en enkelt hovedbrønnboring, hver med sin egen komplettering).

Viktige elementer for optimal fullføring inkluderer pålitelig endelig elementanalyse, data fra offsetbrønner og fleksibilitet. Med pålitelig kunnskap om målsonen og hvordan nærliggende brønner har boret og produsert disse formasjonene, kan ingeniører ofte planlegge grunnleggende kompletteringer før boring, samtidig som de erkjenner at ikke alle brønner vil fungere identisk.

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