OBM-systeem — Formulering en reologische eigenschappen

Op olie gebaseerde modderformulering en verouderde vloeibare eigenschappen

Warmtewalsen op 190 graden gedurende 16 uur; HTHP-vloeistofverliestest bij 190 graden en 3,45 MPa.

Het Volos™-systeem behoudt stabiele reologische eigenschappen tijdens langdurige statische blootstelling onder extreme temperaturen. Gecombineerd met de dunne filterkoekafzetting maakt het efficiënt draadgebonden loggen, verbuizingsdraaien en cementeren mogelijk. De op maat gemaakte formulering minimaliseert verhoogde ECD, verloren circulatie, vastzittende leidingen en andere gevaren in het boorgat, terwijl het bescherming biedt voor gereedschappen in het boorgat. Toepasselijke geologische profielen: uitgeputte reservoirs, gebroken carbonaten, verliesgevoelige formaties.

-Dieptebereik: 3000–5000 m

-Primaire boorvloeistof: OBM, ingezet met verloren circulatiemateriaal (LCM)

Het Raudhatain-veld in het noorden van Koeweit vereist gespecialiseerde boorvloeistoftechnologie om de uitdagingen in het boorgat veilig aan te pakken. Het doel is om koolwaterstofreserves in diepe formaties te ontsluiten en de omstandigheden voor de exploitatie en ontwikkeling van reserves te optimaliseren. Een technisch, geschikt ontwerp maakt de ontwikkeling van het Lower Jura-interval mogelijk, terwijl de totale bouwkosten van de put worden verlaagd. Er werd een gestructureerde technische oplossing ingezet om de boorrisico's die verband houden met het geologische regime in het Beneden-Jura te beperken.

Voor drie eerdere offsetputten waren voeringen nodig om hogedrukformaties te isoleren, waardoor de boorput werd beperkt tot 3⅞ inch. drift. Het was de bedoeling dat de onderhavige TD-put zowel Najmah-intervallen onder hoge druk als uitgeputte zones zou doorkruisen. Het Middle Marrat-gedeelte werd geboord in een enkele 6-inch. gatsectie met behulp van Managed Pressure Drilling (MPD). Dit ontwerp levert een grotere voltooiingsboring op, waardoor de kosten voor de bouw van putten aanzienlijk worden verlaagd door de boorcyclustijd te verkorten en de operationele efficiëntie te vergroten.

Op maat gemaakte vloeistofoplossing om veilig onder hoge druk schalie (17,0 ppg) en verarmde kalksteen (9,5 ppg) te boren binnen één stroomregime.

Behoud de reologische eigenschappen terwijl het gewicht van de modder wordt verminderd na het penetreren van de hogedrukzone, waardoor voortgezet boren in uitgeputte formaties mogelijk wordt

Beperk de risico's van het instorten van boorgaten en het vastlopen van differentiëlen

Boor een verlengd horizontaal gedeelte (3171 ft)

De drie voorgaande offsetputten hadden voeringen nodig om hogedrukformaties te isoleren, waardoor de drift in het boorgat beperkt bleef tot 3⅞ in. Het onderhavige putprogramma richt zich zowel op het hogedruk Najmah-interval als op het koolwaterstofarme Middle Marrat-interval. Managed Pressure Drilling (MPD) werd ingezet om deze intervallen binnen een enkele 6-inch te boren. gat sectie. Deze configuratie verlaagt de bouwkosten van de put aanzienlijk door het aantal boordagen te verminderen en levert een grotere voltooiingsdrift op voor verbeterde productieprestaties.

Technologie voor het versterken van boorputten werd voor het eerst met succes ingezet om het Najmah-interval onder hoge druk en de uitgeputte kalksteen van Middle Marrat te boren binnen het verlengde horizontale profiel in Blok ONE, over een gemeten lengte van 3.171 ft. Door een tussenliggende boorkolom te elimineren, kon de betaalzone via een 6 inch worden bereikt. boorgat, in plaats van het reservoir over een beperkte 3⅞-inch te voltooien. met modder gevuld gat. Dit verhoogt de verwachte productiecijfers aanzienlijk. Tijdens het boren in dit interval zijn geen ernstige instabiliteitsgebeurtenissen van de boorput geregistreerd. De totale cyclustijd van de put was minder dan 50% van de snelste van de drie offsetputten, die met twee afzonderlijke gatgroottes waren geboord (Figuur 2).

Nanogestabiliseerd additief met verloren circulatie met submicrondeeltjes is geformuleerd om de prestaties van boorputversterking te verbeteren. Het verhoogt de efficiëntie van de behandeling, optimaliseert de kwaliteit van de filterkoek en vermindert het HTHP-vloeistofverlies van de vloeistof verder. DISC: Het NAF-dichtheidsbeheer gedurende dit interval vereiste een gedetailleerde planning en technisch ontwerp.

-Het boren voor dit interval begon met een moddergewicht van 17,0 ppg aan de bovenkant van de sectie, en werd vervolgens teruggebracht tot 9,5 ppg om het uitgeputte Middle Marrat-reservoir te boren.

-Er werd een operationeel plan ontwikkeld en uitgevoerd om het wegspoelen van het boorgat en de vernauwing van het gat in het opengatgedeelte te beperken. Tijdens het boren werd verdunning met ongewogen verse voormengselvloeistof en gelijktijdige additieve behandeling toegepast om de concentratie van het overbruggings-/afdichtingspakket te behouden (Figuur 1).

-Het ervaren technische team van Newpark Fluid System zorgde voor supervisie en operationeel management op locatie.

Testomstandigheden: Warmtewalsen bij 150 graden gedurende 16 uur · Olie/water-verhouding 80:20 · Testtemperatuur 65 graden

Tabel 1 - Formulering

Tabel 2 - Eigenschappen van reologie en putcontrole

Ultra-HTHP offshore-boringen brengen ernstige technische beperkingen met zich mee. Niet-waterige vloeistoffen zijn lange tijd de standaardoptie geweest voor deze vijandige ondergrondse omgevingen, vanwege hun robuuste thermische stabiliteit. Vooruitgang in de polymeerwetenschap heeft echter het werkbereik voor op water gebaseerde boorvloeistoffen (WBDF) in zulke extreme regimes vergroot.

Het eerste ultra-HTHP offshore-gasveld in de Zuid-Chinese Zee heeft bodemomstandigheden van 190–197 graden, een vloeistofdichtheid van 2,30–2,35 sg, een krappe drukmarge van 0,07–0,10 sg, CO₂/H₂S-instroomrisico en een maximale gathoek van 53 graden. De gevoeligheid voor ondergrondse verliezen vereiste een vloeistofontwerp op waterbasis voor de operator. Wereldwijd bestaat er geen analoge veldvoorrang voor gerichte ultra-HTHP-putten, vooral niet voor put-TD's groter dan 5000 m.

Dit werk beschrijft het formuleringsontwerp en de veldimplementatie van een aangepast WBDF-systeem in drie ultra-HTHP-putten. Een volledig laboratoriumtestprogramma in combinatie met pre-job-modellering leverde een vloeistof op met gecontroleerde reologie, aanhoudende thermische stabiliteit en betrouwbare suspensie van verzwaringsmiddel. Velduitvoeringsprotocollen zijn gedocumenteerd, samen met trajecten voor toekomstige prestatieoptimalisatie onder deze extreme omstandigheden onder in het boorgat.

Barietdoorzakking vertegenwoordigt een primaire faalwijze voor vloeistofsystemen met hoge dichtheid. Het afstemmen van de formulering leverde een statische verzakkingsfactor (SF) op van minder dan 0,53 na 5 dagen statische veroudering bij 200 graden, wat de stabiliteit valideert tijdens langdurige blootstelling aan statische hoge temperaturen. Deze karakterisering omvat de reologische respons en het thermische uithoudingsvermogen van de vloeistof, waarmee het vermogen wordt bewezen om operationele gevaren te onderdrukken en de integriteit van de boorput binnen ultra-HTHP te behouden.

omgevingen.

Het objectieve loon is dichte zandsteen met een lage doorlaatbaarheid, waardoor waterblokkering als een kernontwerpbeperking werd geïntroduceerd. De discrepantie tussen de deeltjesgrootte van bariet en de poriën in het reservoir vergroot het risico op schade aan de formatie. Er werden meerdere chemische mitigatieroutes geëvalueerd; Er werd een op maat gemaakte oppervlakteactieve stof geselecteerd voor uitrol in het veld. Deze oppervlakteactieve stof onderdrukt de grensvlakspanning bij ultrahoge temperaturen, waardoor de waterblokkering wordt verminderd en de reservoircompatibiliteit behouden blijft.

De selectie van additieven vormde de basis voor de controle van de vloeistofstabiliteit, de onderdrukking van HTHP-vloeistofverlies en het garanderen van de boorputintegriteit gedurende de hele campagne. De veldresultaten bevestigen dat deze stapsgewijze verandering in de WBDF-technologie de operationele efficiëntie en veiligheid voor ultra-HTHP offshore-boringen verbetert. De case levert bruikbare technische lessen en in de praktijk bewezen oplossingen op, die een efficiëntere, duurzame olie- en gasontwikkeling ondersteunen.

De westelijke regio van het Tarim-bekken is een typisch diep en ultradiep olie- en gasreservoir met complexe geologische omstandigheden in China. Dit gebied omvat een dikke zout-gipslaag, hogedrukpekellagen en andere formaties met hoge druk en een complex druksysteem. Deze geologische kenmerken brengen uitdagingen met zich mee, zoals een hoog risico op besmetting van boorvloeistof door formatievloeistoffen, het diep begraven van subzoutreservoirs, hoge temperaturen en problemen bij het ontwerpen van boorvloeistoffen. In dit artikel werd, door het systematisch screenen en optimaliseren van de belangrijkste additieven, een op dieselolie gebaseerd boor- en voltooiingsvloeistofsysteem ontwikkeld dat bestand is tegen ultrahoge temperaturen van 220 graden en een dichtheid van 2,60 g/cm³ heeft. De algehele prestatie werd geëvalueerd. Door gebruik te maken van een onafhankelijk ontwikkelde emulgator voor hoge temperaturen (BZ-PSE), een organisch gemodificeerde viscositeitsmodificator van lithiumsilicaat (BZ-CHT) en samengestelde vloeistofverliesverminderaars (BZ-OLG/BZ-OSL), behield het systeem een ​​uitstekende reologische stabiliteit (vloeipunt > 4,3 Pa) en filtratiecontrolecapaciteit (HTHP-vloeistofverlies < 4,8 ml), zelfs na veroudering bij 220 graden. Het systeem toonde weerstand tegen verontreiniging door 30-50% samengestelde pekel, 15% zout-gipsgruis en 10% cement, wat aantoont dat het in staat is om effectief extreem dikke modderschalie, zout-gipslagen en hogedrukpekel te verwerken. Veldtesten werden uitgevoerd in putten GL 3C, DB X, Boz 13X en Boz 3X. De resultaten gaven aan dat de op dieselolie gebaseerde boorvloeistoffen en voltooiingsvloeistoffen op basis van hoge temperatuur en hoge dichtheid effectief de technische uitdagingen kunnen aanpakken die worden veroorzaakt door instabiliteit van de boorput in dikke zout-gipslagen, pekelinvasie onder hoge druk en prestatieverslechtering onder ultrahoge temperatuuromstandigheden, waardoor betrouwbare technische ondersteuning wordt geboden voor het veilig en efficiënt boren van vergelijkbare complexe formaties.

Het Tlamatini-veld, ontdekt in 2019, bevat aanzienlijke hoeveelheden olie en gas in ondiep water voor de kust van de staat Tabasco, Mexico. Het gebied staat bekend om het volledige verlies van circulatie in sommige intervallen, instabiliteit van de boorput, zeer doorlaatbare formaties, gasinstroom verergerd door variaties in poriëndruk, en frequent vastzittende pijpen als gevolg van drukverschillen. Deze uitdagingen leiden doorgaans tot extra kosten als gevolg van extra vereisten voor vloeibaar materiaal, extra verbuizingsruns en langere boortijden.

Toen het Impact Fluids-team bij de boorinstallatie arriveerde, ondervond de operatie een totaal verlies van circulatie in het gedeelte van de 26-inch. interval van 565 tot 1.000 m (1.850 tot 3.280 ft) MD, waarbij de grillige breukgradiënt op sommige plaatsen zo laag was als 1,16 sg (9,68 lb / gal). Tijdens het boren van de 26-in. interval met een remmende polymeerboorvloeistof op waterbasis werd het gewicht van de boorspoeling verhoogd van 1,16 naar 1,20 sg (9,68 tot 10 lb/gal). De 20-in. de behuizingsrun werd vastgezet en gecementeerd op een MD van 565 m. De opties waren: 1) een opofferingsmantel laten lopen van 565 tot 1.000 m MD of 2) doorgaan met het boren van de 16-inch. interval van 1.000 tot 1.680 m (3.280 tot 5.510 ft) MD, terwijl het moddergewicht werd verhoogd van 1,25 naar 1,33 sg (10,4 tot 11,1 lb / gal). Het hogere gewicht van de modder onder de bestaande omstandigheden zou zeker leiden tot extra instabiliteit van de boorput, gasinstroom, vastzittende pijpen en het vermogen om de 16-inch te voltooien in gevaar brengen. interval tot 1.680 m.

De eerste stap was het beheersen van de verloren circulatie en het versterken van de boorput met FLC®-producten en LCP 2000®-pil. Tijdens de eerste dag verhelpden de FLC® SUPREME- en FLC® EXTREME-pillen het totale probleem met de verloren bloedsomloop in de 26-inch. interval.

De tweede stap was het boren van het interval van 1000 tot 1680 door de zeer permeabele formaties uit het Midden- en Onder-Plioceen met behulp van FLC 2000® boorputstabilisator toegevoegd aan de op olie gebaseerde boorvloeistof om formatieporiën effectief af te dichten en de boorput te isoleren van de drukvariaties in de formatie. Na elke stand werden pillen van FLC® boorgatstabilisatorproducten gebruikt om de bescherming van het boorgat te verbeteren. De boorputafscherming isoleerde de boorput effectief van de instroom van de formatie en verzachtte de problemen met de gasmigratie, samen met het verminderen van het risico van modderverliezen die leidden tot instabiliteit van de boorput en differentieel vastzitten.

Drie FLC®-pillen stopten de totale verloren bloedsomloop bij de 26-inch. interval van minder dan een dag. De 16-inch. interval werd in 6 dagen geboord zonder verlies van modder en met minimale uitspoeling door FLC 2000® aan de boorvloeistof en FLC® SUPREME-pillen toe te voegen om de bescherming van het boorgat verder te verbeteren. De gemiddelde ROP was 40 m/uur en een drukverschil van 1200 psi. De put werd met succes op programmadiepte geboord zonder dat er een opofferingsmantel nodig was van 565 tot 1.000 m.

Downloaden