Porausnesteet

porausnestejärjestelmä-joka tunnetaan yleisesti nimellä ”muta-järjestelmä” -on kaivonrakennusprosessin yksittäinen komponentti, joka on kosketuksissa kaivoon koko porauksen ajan. Poraus-neste järjestelmät on suunniteltu ja muotoiltu toimimaan tehokkaasti odotettavissa wellbore olosuhteissa. Porausnestetekniikan edistysaskeleet ovat mahdollistaneet kustannustehokkaan ja tarkoituksenmukaisen järjestelmän toteuttamisen jokaiselle kaivonrakennusprosessin aikavälille.

yleiskatsaus

aktiivinen porausnestejärjestelmä koostuu nestemäärästä, joka pumpataan erityisesti suunnitelluilla mutapumpuilla pintakuopista, porausnauhan läpi, kaivon reunasta ylöspäin ja takaisin pinnalle kiintoaineiden poistoa ja huoltokäsittelyä varten tarpeen mukaan. Kapasiteetti pintajärjestelmän yleensä määräytyy rig koko, ja rig valinta määräytyy hyvin suunnittelu. Esimerkiksi syvävesikaivon aktiivisen porausnesteen tilavuus voi olla useita tuhansia tynnyreitä. Suuri osa tästä määrästä tarvitaan täyttämään pitkä poraus nousuputki, joka yhdistää lautan lattian merenpohjaan. Sitä vastoin maalla sijaitseva matala kaivo saattaa tarvita vain muutamia satoja tynnyreitä nestettä päästäkseen tavoitteeseensa.

porausnesteiden funktiot

jotkut porausnesteen perustoiminnot ovat seuraavat:

• puhdistaa reiän kuljettamalla poratut pistokkaat pintaan, jossa ne voidaan mekaanisesti poistaa nesteestä ennen sen kiertämistä porareikään.

• Balances tai voittaa muodostumista paineet wellbore minimoida riski hyvin valvonta kysymyksiä.

• tukee ja vakauttaa seinät kaivonbore kunnes kotelo voidaan asettaa ja sementoitu tai openhole loppuun laitteet voidaan asentaa.

• estää tai minimoi tuottavan muodostelman(muodostumien) vahingoittumisen.

• jäähdyttää ja voitelee drillstring ja vähän.

• lähettää hydrauliset hevosvoimat bittiin.

• mahdollistaa tietojen tuottavan muodostelman(s) haettavan pistokkaiden analysoinnin, hakkuu-ja porausdatan ja lankalinjalokit.

Porausnestetyypit

World Oilin vuotuisessa nestejärjestelmäluokituksessa luetellaan yhdeksän eri porausnesteluokkaa, mm.:

• makean veden järjestelmät
• suolaisen veden järjestelmät
• öljy-tai synteettiset järjestelmät
• pneumaattiset (ilma, sumu, vaahto, kaasu) ”nestejärjestelmät

kolme avaintekijää määrittää yleensä tiettyyn kaivoon valitun nestetyypin:

• kustannukset
• tekninen suorituskyky
• ympäristövaikutukset

vesipohjaiset nesteet (Wbfs) ovat käytetyimpiä järjestelmiä, ja niitä pidetään halvempina kuin öljypohjaisia nesteitä (OBFs) tai synteettisiä nesteitä (sbfs) . OBFs ja SBFs – tunnetaan myös nimellä inverttiemulsiojärjestelmät – on öljy tai synteettinen perusneste kuin jatkuva(tai ulkoinen) faasi, ja suolavesi kuin sisäinen faasi. Inverttiemulsiojärjestelmillä on korkeampi yksikkökustannus kuin useimmilla vesipohjaisilla nesteillä, joten ne valitaan usein, kun kaivon olosuhteet edellyttävät luotettavaa liuskekiven estoa ja/tai erinomaista voitelevuutta. Vesipohjaiset järjestelmät ja inverttiemulsiojärjestelmät voidaan muotoilla sietämään suhteellisen korkeita porareikälämpötiloja. Pneumaattisia järjestelmiä käytetään yleisimmin alueilla, joilla muodostumispaineet ovat suhteellisen alhaiset ja kiertokulun tai muodostumisvaurioiden riski on suhteellisen suuri. Näiden järjestelmien käyttö edellyttää erityisiä paineenhallintalaitteita, jotka auttavat estämään vaarallisten olosuhteiden kehittymisen hiilivetyjä kohdatessa.

porausnesteen valinta

porausnesteen valinta on edelleen yksi onnistuneen kaivonrakennusoperaation tärkeimmistä osista. Porausnestepalveluyritykset auttavat operaattoreita selviämään tutuista asioista (esim., menetetty kierto) sekä haasteet, joita tuo mukanaan poraus ultradeep vesillä, äärimmäisen HP/HT muodostumat tai syrjäisillä ympäristön kannalta herkillä alueilla tarjoamalla:

• analyyttiset työkalut
• testilaitteet
• varastotilat
• innovatiiviset materiaalit

kyky simuloida porareikäolosuhteita ja optimoida nesteen rakennetta auttaa edelleen vähentämään tuottamatonta aikaa, ja reikäolosuhteiden reaaliaikainen hallinta porareikätyökalujen avulla mahdollistaa käyttäjän ja porausnesteasiantuntijan hienosäätää poraus parametrit.

käytettyjen nesteiden ja porattujen pistokkaiden määrän vähentämiseen, talteenottoon ja kierrätykseen tarkoitettujen porausjätehuoltopalvelujen kysyntä kasvaa edelleen nopeasti. Nämä palvelut ja niihin liittyvät laitteet ovat osoittaneet arvonsa auttamalla toiminnanharjoittajia noudattamaan ympäristövaatimuksia, alentamalla hävittämiskustannuksia ja palauttamalla enemmän nestettä ja vettä uudelleenkäytettäväksi useissa sovelluksissa.

jokaisella kaivolla tarvitaan jonkinlaisia Porausnestehuoltoja. Ne kattavat laajan kirjon järjestelmiä, tuotteita, ohjelmistoja, henkilöstön erikoisaloja ja logistista tukea. Kaivojen monimutkaistuessa kokonaisporauskustannukset voivat kasvaa dramaattisesti. Koska Poraus-fluid järjestelmä on kosketuksissa lähes kaikilla osa poraus toimintaa, oikea Poraus-fluid valinta voi auttaa käyttäjää minimoimaan kustannukset koko hyvin rakentamisen prosessi.

Huomautus: Porausnesteiden toimittajat (Baker Hughes, Halliburton (Baroid), Schlumberger (M-I SWACO), Newpark, Scomi ja muut ylläpitävät yrityskohtaisia vertailumateriaaleja, kuten porausnesteiden käsikirjoja ja porausnesteiden teknisiä käsikirjoja. Nämä ovat erinomaisia teknisiä resursseja, ja ne voivat olla saatavilla näiltä yrityksiltä.

Onepetro

Smith, T. R., Shell Canada Ltd.; Ravi, K. M., Halliburton Services: Investigation of Drilling Fluid Properties To Maximize Cement Displacement Efficiency, 22775-MS, http://dx.doi.org/10.2118/22775-MS

Warren, BK, Smith, T. R., Shell Canada Ltd.,; Ravi, K. M., Halliburton palvelut: staattinen ja dynaaminen Fluid-Hoss ominaisuudet poraus nesteiden täysimittainen Wellbore, 26069-MS, http://dx.doi.org/10.2118/26069-MS

huomionarvoiset kirjat

Caenn, R., Darley, H. C. H., Gray, G. R. et al. 2011. Poraus-ja viimeistelynesteiden koostumus ja ominaisuudet, 6. Amsterdam; Boston, MA: Gulf Professional Pub. 2011293568

SPE Reprint Series No. 44: Drilling Fluids, 1997, Edited by: Tom S. Carter, ISBN:978-1-55563-069-0

https://www.osha.gov/SLTC/etools/oilandgas/drilling/drillingfluid.html

Katso myös

porausnesteen ympäristönäkökohdat

porausnesteen haasteet

PEH: Porausnesteet