Brunnskomplettering och testning

Färdigställande av brunnar är en systematisk ingenjörsprocess i oljefältsutveckling, som överbryggar gapet mellan att borra reservoarberget och att ta brunnen i produktion. Den omfattar alla operationer från den initiala penetrationen av betalzonen, genom att köra hölje och cementering, perforering, installation av produktionssträngen och slutligen att strömma brunnen för att påbörja produktionen.

En grundläggande översikt från industrikällan "Petroleum Papers" beskriver kärnmålen för kompletteringsteknik och beskriver de primära färdigställandemetoderna som används för vertikala, avvikande och horisontella brunnar.

Slutförandeprocessen styrs av två grundläggande principer:

• Maximera reservoarpotential:Skydda betalningszonen genom hela processen-från det ögonblick den borras till produktionsstart-för att säkerställa att brunnen kan producera med maximal kapacitet.
• Optimera energianvändningen:Använd brunnskompletteringsdesign för att effektivt utnyttja reservoarens naturliga energi och få brunnen i produktion med den mest effektiva och ekonomiska metoden.

Valet av kompletteringsmetod definierar hur reservoaren är ansluten till borrhålet. De vanligaste metoderna inkluderar öppna hål, perforerade, slitsade foder och gruspackkompletteringar.

1. Komplettering av öppet hål

I denna metod lämnas produktionszonen utan något hölje eller foder cementerat tvärs över den; reservoarberget är direkt exponerat för borrhålet. Det finns två huvudtyper: "barfota"-kompletteringar där reservoaren borras efter att höljet har satts i toppen, och "senare" öppna hålskompletteringar där höljet sätts efter borrning av betalzonen (används sällan idag).

Fördelar:

• Maximal produktivitet:Ger största möjliga inflödesarea, vilket resulterar i en "hydrodynamiskt perfekt" brunn med minimalt flödesmotstånd och potentiellt höga produktionshastigheter.
• Enkelhet och låg kostnad:Undviker komplexa operationer som perforering eller gruspackning, vilket gör processen snabbare och billigare.

Nackdelar:

• Ingen kontroll över formationens sloughing eller sandproduktion.
• Ingen zonisolering, vilket leder till interferens mellan zoner med olika tryck eller vätskor.
• Oförmåga att utföra selektiva stimuleringar (som sprickbildning eller surgöring) eller kontrollera produktionen från enskilda lager.

Tillämplighet:Endast lämplig för enstaka, kompetenta (hårda, stabila) reservoarer utan skiffermellanbäddar, vattenzoner eller gaslock.

2. Perforerad komplettering

Detta är den mest använda metoden globalt (över 90 % av brunnarna), som involverar körning och cementering av hölje över zonen och sedan skapa kommunikationshål (perforeringar). Det kan göras med hela höljessträngar eller med en cementerad liner hängd från föregående hölje.

Fördelar:

• Ger utmärkt borrhålsstöd i svaga eller okonsoliderade formationer.
• Isolerar effektivt olika zoner, förhindrar kors-flöde och möjliggör selektiv produktion, testning och stimulering.
• Kompatibel med avancerade tekniker som fler-slangkompletteringar.

Nackdelar:

• Reservoaren utsätts för borr- och cementvätskor under längre perioder, vilket ökar risken för formationsskador.
• Det är "hydrodynamiskt ofullkomligt" – flödet konvergerar mot perforeringarna, vilket skapar ytterligare tryckfall nära-borrhålet och minskar effektiviteten jämfört med ett öppet hål.
• Cementarbete av hög-kvalitet och adekvat perforeringspenetration är avgörande för framgång.

Tillämplighet:Lämplig för de allra flesta reservoarer, speciellt där zonisolering eller sandkontroll behövs.

3. Slutförande av slitsad liner (eller skärm).

Ett rör med för-skurna slitsar (slitsad liner) eller en tråd-lindad skärm dras över reservoarsektionen med öppet hål. Den används ofta för att tillhandahålla borrhålsstöd samtidigt som den bibehåller hög produktivitet.

Fördelar:

• Erbjuder många fördelar med ett öppet hål (stort inflödesområde, låg kostnad) samtidigt som det förhindrar borrhålskollaps.
• Borrvätskor som är kompatibla med behållaren kan användas, eftersom ingen cement placeras över betalningen.
• Fodret kan ofta hämtas för reparation eller utbyte (i "för-inställda" installationer).

Fungera:Slitsarna eller skärmspalterna är dimensionerade för att tillåta formationsvätskor att passera samtidigt som de håller kvar det mesta av formationssanden. Det ger en viss grad av sandkontroll, särskilt för grövre sand.

Tillämplighet:Används i stor utsträckning i kompetenta men okonsoliderade formationer med måttlig sandproduktion, i enkla, tjocka reservoarer utan behov av zonisolering och mycket vanligt i horisontella brunnar.

4. Slutförande av gruspaket

Detta är den primära metoden för att kontrollera svår sandproduktion i dåligt konsoliderade formationer. En skärm körs över zonen och grus av noggrant storlek pumpas in i ringen mellan skärmen och formationen (öppet hål) eller hölje (hölje). Gruset fungerar som ett filter och håller formsand på plats.

• Förfarande:Gruspackningar kan utföras i öppet hål (kräver under-brottsning för en tjockare förpackning) eller inuti höljet hål (efter perforering med hög-densitet, stor-diameter. Gruset bärs av en trögflytande vätska och placeras tätt runt skärmen.
• Fördelar:Skapar ett stabilt, mycket permeabelt filter som effektivt stoppar sandproduktionen samtidigt som den bibehåller god produktivitet.
• Varför skärmar över slitsade liners?Trådlindade skärmar är att föredra eftersom de erbjuder ett exakt, enhetligt gap (så lite som 0,12 mm) lämpligt för fin sand, överlägsen korrosionsbeständighet och en mycket större inflödesarea jämfört med slitsade foder.
• Förpackade-skärmar:Ett enklare alternativ där grus är fabriks-packat mellan två koncentriska skärmar. Även om de är enklare att installera och lägre kostnader, är de i allmänhet mindre effektiva och hållbara än ett helt gruspaket, eftersom de i första hand förhindrar sand från att komma in i röret snarare än att stabilisera formationsytan.

Samma principer gäller för horisontella brunnar, men metoderna är anpassade för den långa reservoarkontakten. Vanliga tekniker inkluderar:

• Öppet hål:För stabila formationer.
• Slitsad liner:Den vanligaste metoden för horisontella brunnar, som ger borrhålsstöd.
• Slitsad liner med externa höljespackare (ECP):För att tillhandahålla segmentering och zonisolering längs den långa horisontella sektionen.
• Perforerad liner:Cementerad och perforerad liner, dock mindre vanlig.
• Gruspaket:Används i horisontella brunnar som kräver sandkontroll.
• Intelligenta avslutningar:Avancerade system med sensorer i borrhålet och fjärrmanövrerade ventiler för att övervaka och kontrollera produktionen från flera zoner längs det horisontella borrhålet.

Att välja rätt slutförandemetod är ett grundläggande beslut inom produktionsteknik. Den balanserar reservoaregenskaper, produktionsbehov och ekonomiska faktorer. Från enkelheten i ett öppet hål till komplexiteten hos en gruspackning tjänar varje metod ett specifikt syfte. Att förstå dessa grunder är väsentligt för att säkerställa att borrhålet är optimalt anslutet till reservoaren, skyddar formationens potential och ger en säker och effektiv. För mer detaljerad information, tveka inte att kontakta Vigor-teamet för mer detaljerad produktinformation.