Öppet hål vs. försett hål och produktionsstrategier

Färdigställande av brunnar är den kritiska fasen som följer efter borrning, fodring och cementering. Det avgör hur effektivt kolväten strömmar från reservoaren till ytan. Två grundläggande kompletteringstyper finns: öppet hål och fodralt hål. Ytterligare klassificering beror på produktionsstrategi, inklusive enkel-zon, multi-zon och dubbla-slangar. Den här artikeln ger en teknisk översikt över dessa metoder, deras tillämpningar, fördelar och begränsningar.

Vid komplettering av öppet hål sätts produktionshölje ovanför målzonen, vilket lämnar reservoarintervallet exponerat för borrhålet. Denna metod används främst i täta karbonat- eller hårda sandstensreservoarer som kännetecknas av spricksystem eller tunna permeabla strimmor som är svåra att identifiera på stockar och som lätt skadas under borrning och cementering. Genom att undvika skador maximerar öppna hålskompletteringar sprickkorsning och inflödespotential på grund av den stora ytan.

Nyckelapplikationer:

Låg-kostnad/multi-brunnsutveckling

Djupa brunnar med utarmningsdrift

Naturligt spruckna reservoarer

Vissa horisontella och multilaterala brunnar

Fördelar:

Alternativ för slutförande med låg-kostnad

Undviker perforeringskostnader och tillhörande produktionsrestriktioner

Tillåter användning av icke-skadlig lera för att borra reservoaren efter att höljet har placerats ovanför zonen

Loggtolkning inte kritisk eftersom hela zonen producerar

Maximal håldiameter över behållaren

Lätt att fördjupa brunnen

Enkel konvertering till andra kompletteringstyper (t.ex. liner)

Begränsningar:

Liten eller ingen selektivitet för att minska oönskad vatten- eller gasproduktion

Kan inte förhindra kors-flöde mellan zoner eller produktionsnedsättning från mottryck

Rekommenderas inte för injektions- eller produktionsbrunnar i områden med betydande vertikala permeabilitetsvariationer som påverkar svepningseffektiviteten

Om vatten- eller gasgenombrott inträffar är isolering svårt om det inte sker på botten (där en cementplugg kan fungera)

Instabila formationer kan kollapsa eller producera sand när de svabbas

Viktig:Komplettering av öppna hål bör endast användas i kompetenta formationer.

Vid färdigställande av fodrade hål cementeras produktionshölje över reservoarintervallet, och sedan görs selektiva perforeringar. Detta är den vanligaste och mest mångsidiga kompletteringsmetoden.

Fördelar:

Bättre förebyggande och kontroll av överdriven gas- eller vattenproduktion

Tillåter selektiva frakturbehandlingar

Tillåter fortfarande fördjupning

Hölje förhindrar sandinflöde och rymmer specialiserade sandkontrolltekniker

Full diameter över kompletteringsintervallet

Loggning hjälper ärendebeslut

Lämplig för flera kompletteringskonfigurationer

Minsta borrtid

Nackdelar:

Perforeringskostnaderna kan vara höga

Kritisk loggtolkning krävs för val av perforeringsintervall

Högre risk för formationsskador eftersom leran som används för att borra från den sista höljeskon vanligtvis är samma lera som används för att borra reservoaren

Högre totalkostnad

Variation: Hål med foder

Produktionshölje är placerat ovanför reservoaren. Reservoarsektionen borras sedan, en liner körs och cementeras tvärs över zonen och selektiva perforeringar görs.

Fördelar:Minimerar skador på formationen genom att använda en ny, icke{0}}skadlig lera för att borra reservoaren; bättre kontroll av vatten/gasproduktion; tillåter selektiv stimulering; hölje förhindrar sandinflöde.

Nackdelar:Om produktionshöljet är 4-1/2" är alternativen för återkomplettering för djupare zoner begränsade; kritisk loggtolkning; extra kostnader för liner, cementering, perforering och riggtid.

I den här metoden ställs höljet över avslutningsintervallet och en ocementerad skärm eller för-perforerad foderenhet installeras tvärs över behållaren. Detta är ett alternativ till färdigställande av öppna hål där produktion av formationssand är ett problem, förutsatt att reservoarberget består av relativt stora, enhetliga sandkorn. Silen eller fodret hindrar producerad sand från att komma in i produktionssträngen.

Fördelar:

Ingen trådperforering krävs (även om för-perforerade liners kan vara dyra)

Undviker rengöringsproblem om skärm-/perforeringsstorlekar är korrekt valda

Loggtolkning inte kritisk

Rymmer unika sandkontrolltekniker

Alternativ för gruspaket eller för-förpackade liner

Minimerar skador på formationen genom att använda ny, icke-skadlig lera för att borra reservoaren

Nackdelar:

Samma brist på zonkontroll som färdigställande av öppna hål (kan inte kontrollera vatten/gasproduktion eftersom ingen cement bakom röret)

Endast villkorligt effektiv för sandkontroll

Lägre kostnad än helt hölje till yta med cementering och perforering (även om sandkontrollskärmar av hög-kvalitet kan minska besparingarna)

Mer riggtid än öppet hål

Minskad diameter över behållaren (t.ex. 4-1/2" hölje begränsar hålstorleken till max 3-7/8" för fördjupning)

Används för att öka den effektiva sandytan och ge flödesvägar med hög-permeabilitet till borrhålet, vilket förbättrar gasproduktionen från bergarter med låg-permeabilitet (<25 md). Risk: fractures may not be contained within the zone, requiring redesign of casing cementing and completion equipment to withstand stimulation pressures.

Används för att kontrollera sandproduktionen i perforerade kompletteringar. Grus placeras mellan det fodrade brunnhålet och en sandsil, helst klämd in i perforeringarna för att stabilisera formationssand. Kräver perforeringsladdningar med stor-diameter vid maximal skottdensitet för att uppnå tillräcklig flödesarea på grund av grusets begränsade permeabilitet.

Baserat på produktionsläge klassificeras färdigställanden ytterligare.

Alternativ för enstaka-zonkomplettering:

Inget hölje, vätskeflöde

Hölje och rörflöde

Slangflöde utan ringformig isolering

Slangflöde med ringformad isolering (med en packare för att isolera ringrummet ovanför packaren, som innehåller kompletteringsvätska med korrosionsinhibitorer)

Multi-Zon Komplettering:
Använder minst två packare för att separera produktionszoner. Vätskor från alla zoner kan blandas, eller övre zoner kan stängas av via glidhylsor. Glidhylsor är mekaniskt manövrerade ventiler som förskjuts med vajer eller lindade rör. Alternativt kan operatörer tillåta att nedre zoner töms, sätta en plugg och endast producera från övre zoner.

Ytterligare överväganden:

Dubbla-slangkompletteringartillåt två separata slangsträngar att producera från två zoner oberoende av varandra, vilket undviker sammanblandningsproblem.

Intelligenta kompletteringar (IC)inkludera permanenta-fjärrstyrda tryck- och temperatursensorer i realtid och fjärrstyrda flödeskontrollventiler i varje zon, som används där ingrepp är kostsamt eller problematiskt.

Konstgjord hiss(elektriska dränkbara pumpar, stavpumpar, gaslyft) krävs när reservoartrycket är otillräckligt för att lyfta vätskor till ytan.

Injektionsbrunnarkan injicera vatten eller gas för att trycka olja genom formationen; producerande brunnar kan vara utrustade med inflödeskontrollanordningar (ICD) för att hantera vätskeinflöde.

Att välja lämplig kompletteringstyp beror på reservoarens egenskaper, produktionsmål och ekonomiska överväganden. Komplettering av öppna hål erbjuder kostnadsbesparingar och maximal exponering i stabila formationer men saknar zonselektivitet. Kompletterande hål med hölje ger flexibilitet för selektiv perforering, stimulering och sandkontroll. Silliners och gruspackningar adresserar sandproduktion. Flera-zoner och intelligenta kompletteringar möjliggör effektiv hantering av komplexa reservoarer. Genom att förstå dessa grunder kan ingenjörer designa kompletteringar som maximerar återhämtningen, säkerställer brunnsintegritet och optimerar-långsiktig produktion.

För mer detaljerad information, tveka inte att kontakta Vigor-teamet för mer detaljerad produktinformation.