Fúrófolyadékok

a fúrófolyadék-rendszer-közismert nevén “iszaprendszer” -a kútépítési folyamat egyetlen összetevője, amely a fúrási művelet során érintkezik a kútfurattal. A fúrófolyadék-rendszereket úgy tervezték és alakították ki, hogy hatékonyan működjenek a várható kútfúrási körülmények között. A fúrófolyadék-technológia fejlődése lehetővé tette egy költséghatékony, célnak megfelelő rendszer megvalósítását a kútépítési folyamat minden egyes intervallumára.

áttekintés

az aktív fúrófolyadék-rendszer olyan folyadékmennyiséget tartalmaz, amelyet speciálisan tervezett iszapszivattyúkkal pumpálnak a felszíni gödrökből, a fúrószárnyon keresztül, amely kilép a fúrólyukon, felfelé a gyűrű alakú térben a kútfuratban, és vissza a felszínre a szilárd anyagok eltávolításához és szükség szerinti karbantartási kezelésekhez. A felszíni rendszer kapacitását általában a fúrótorony mérete, a fúrótorony kiválasztását pedig a kút kialakítása határozza meg. Például egy mélyvízi kút aktív fúrófolyadék-térfogata több ezer hordó lehet. Ennek a térfogatnak a nagy része szükséges a fúrótorony padlóját a tengerfenékhez összekötő hosszú fúrási felszálló feltöltéséhez. Ezzel szemben a szárazföldön lévő sekély kúthoz csak néhány száz hordó folyadékra lehet szükség a cél eléréséhez.

a fúrófolyadékok funkciói

a fúrófolyadék néhány alapvető funkciója a következő:

• tisztítja a lyukat szállításával fúrt dugványok a felszínre, ahol lehet mechanikusan eltávolítani a folyadék előtt recirkulált fúrólyuk.

• kiegyensúlyozza vagy legyőzi a kútfuratban lévő képződési nyomást, hogy minimalizálja a kútszabályozási problémák kockázatát.

• támogatja és stabilizálja a kútfúró falait, amíg a burkolat be nem állítható, és cementált vagy nyitott lyukú berendezés felszerelhető.

• megakadályozza vagy minimalizálja a termelő képződmény(ek) károsodását.

• hűti és keni a drillstring és kicsit.

• hidraulikus lóerőt továbbít a bitre.

• lehetővé teszi a termelő képződmény(ek) re vonatkozó információk kinyerését dugványok elemzésével, fakitermelés közben fúrás adatok és vezetékes naplók.

a fúrófolyadékok típusai

a világolaj folyadékrendszereinek éves osztályozása a fúrófolyadékok kilenc különböző kategóriáját sorolja fel, beleértve:

• édesvízi rendszerek
• Sósvízi rendszerek
• olaj – vagy szintetikus alapú rendszerek
• pneumatikus (levegő, köd, hab, gáz) “folyadék” rendszerek

három kulcsfontosságú tényező határozza meg általában az adott kúthoz kiválasztott folyadék típusát:

• költség
• műszaki teljesítmény
• környezeti hatás

a vízalapú folyadékok (WBFs) a legszélesebb körben használt rendszerek, és olcsóbbak, mint az olajalapú folyadékok (OBFs) vagy a szintetikus alapú folyadékok (SBFs) . Az OBF – ek és az SBF—ek-más néven invertemulziós rendszerek—folyamatos(vagy külső) fázisként olaj-vagy szintetikus alapfolyadékot, belső fázisként sóoldatot tartalmaznak. Az invertemulziós rendszerek egységenkénti költsége magasabb, mint a legtöbb vízbázisú folyadéké, ezért gyakran akkor választják őket, amikor a kút körülményei megbízható palagátlást és/vagy kiváló kenőképességet igényelnek. A vízbázisú rendszerek és az invert-emulziós rendszerek kialakíthatók úgy, hogy elviseljék a viszonylag magas mélyfúrási hőmérsékletet. A pneumatikus rendszereket leggyakrabban olyan területeken alkalmazzák, ahol a képződési nyomás viszonylag alacsony, és a keringésvesztés vagy a képződési károsodás kockázata viszonylag magas. Ezeknek a rendszereknek a használatához speciális nyomásszabályozó berendezésekre van szükség, amelyek segítenek megakadályozni a veszélyes körülmények kialakulását szénhidrogének esetén.

fúrófolyadék-szempontok

a fúrófolyadék kiválasztása továbbra is a sikeres kútépítési művelet egyik legfontosabb eleme. A fúrófolyadék-szolgáltató cégek segítenek az üzemeltetőknek az ismerős problémák leküzdésében (pl., Elveszett keringés), valamint az ultramély vizekben történő fúrás, az extrém HP/HT képződmények vagy a távoli környezeti szempontból érzékeny területek biztosításával járó kihívások:

• analitikai eszközök
• tesztberendezések
• Stockpoint létesítmények
• innovatív anyagok

a fúrólyuk-feltételek szimulálásának és a folyadéktervezés optimalizálásának képessége továbbra is segít csökkenteni a nem produktív időt, és a furatfeltételek valós idejű kezelése a fúrólyuk-Szerszámok adattovábbításával lehetővé teszi a kezelő és a fúrófolyadék-szakember számára, hogy finomítsa a fúrási paramétereket.

az elhasznált folyadékok és fúrt dugványok mennyiségének csökkentésére, visszanyerésére és újrahasznosítására szánt fúrási-hulladékgazdálkodási szolgáltatások iránti kereslet továbbra is gyorsan növekszik. Ezek a szolgáltatások és a kapcsolódó berendezések bizonyították értéküket azáltal, hogy segítették az üzemeltetőket a környezetvédelmi megfelelés elérésében, csökkentették az ártalmatlanítási költségeket, és több folyadékot és vizet juttattak vissza újrafelhasználásra több alkalmazásban.

minden kútnál valamilyen fúrófolyadék-szolgáltatásra van szükség. Ezek magukban foglalják a rendszerek, termékek, szoftverek, személyzeti specializációk és logisztikai támogatás széles spektrumát. Ahogy a kutak bonyolultabbá válnak, a teljes fúrási költségek drámai módon növekedhetnek. Mivel a fúrófolyadék-rendszer a fúrási művelet szinte minden aspektusával érintkezik, a megfelelő fúrófolyadék-kiválasztás segíthet a kezelőnek a költségek minimalizálásában a kútépítési folyamat során.

Megjegyzés: A fúrófolyadékok beszállítói (Baker Hughes, Halliburton (Baroid), Schlumberger (M-I SWACO), Newpark, Scomi és mások cégspecifikus referenciaanyagokat tartanak fenn, például fúrófolyadékok kézikönyveit és fúrófolyadékok mérnöki kézikönyveit. Ezek kiváló technikai erőforrások, és ezek a vállalatok rendelkezésre állhatnak.

figyelemre méltó dokumentumok a OnePetro-ban

Smith, T. R., Shell Canada Ltd.; Ravi, km, Halliburton Services: fúrófolyadék tulajdonságainak vizsgálata a Cement elmozdulásának hatékonyságának maximalizálása érdekében, 22775-MS, http://dx.doi.org/10.2118/22775-MS

Warren, B. K., Smith, T. R., Shell Magyarország Kft.,; Ravi, K. M., Halliburton szolgáltatások: fúrófolyadékok statikus és dinamikus Folyadékveszteségi jellemzői teljes méretű Kútfuratban, 26069-MS, http://dx.doi.org/10.2118/26069-MS

figyelemre méltó könyvek

Caenn, R., Darley, H. C. H., Gray, G. R. et al. 2011. A fúrási és befejezési folyadékok összetétele és tulajdonságai, 6. Amszterdam; Boston, MA: öböl szakmai Pub. 2011293568

SPE Reprint 44. sorozat: fúrófolyadékok, 1997, szerkesztette: Tom S. Carter, ISBN:978-1-55563-069-0

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

Lásd még:

fúrófolyadék környezetvédelmi szempontok

fúrófolyadék kihívások

PEH: fúrófolyadékok