Fluidi di perforazione

Il sistema di fluidi di perforazione-comunemente noto come “mud system”—è il singolo componente del processo di costruzione del pozzo che rimane in contatto con il pozzo durante l’intera operazione di perforazione. I sistemi del Perforazione-liquido sono progettati e formulati per eseguire efficientemente nelle circostanze previste del pozzo. I progressi nella tecnologia dei fluidi di perforazione hanno permesso di implementare un sistema conveniente e adatto allo scopo per ogni intervallo nel processo di costruzione del pozzo.

Panoramica

Il sistema di fluido di perforazione attivo comprende un volume di fluido che viene pompato con pompe di fango appositamente progettate dalle fosse superficiali, attraverso la stringa di perforazione che esce dal bit, fino allo spazio anulare nel pozzo e torna in superficie per i trattamenti di rimozione e manutenzione dei solidi, se necessario. La capacità del sistema di superficie di solito è determinata dalla dimensione del rig e la selezione del rig è determinata dal design del pozzo. Ad esempio, il volume attivo del fluido di perforazione su un pozzo di acque profonde potrebbe essere di diverse migliaia di barili. Gran parte di quel volume è necessario per riempire il lungo riser di perforazione che collega il pavimento dell’impianto di perforazione al fondo marino. Al contrario, un pozzo poco profondo sulla terra potrebbe richiedere solo poche centinaia di barili di liquido per raggiungere il suo obiettivo.

Funzioni dei fluidi di perforazione

Alcune delle funzioni di base di un fluido di perforazione sono le seguenti:

• Pulisce il foro trasportando talee forate alla superficie, dove possono essere rimossi meccanicamente dal fluido prima che sia ricircolato downhole.

• Bilancia o supera le pressioni di formazione nel pozzo per ridurre al minimo il rischio di problemi di controllo del pozzo.

• Supporta e stabilizza le pareti del pozzo fino a quando l’involucro può essere impostato e cementato o openhole-completamento attrezzature possono essere installati.

• Previene o minimizza i danni alle formazioni produttrici.

• Raffredda e lubrifica il drillstring e bit.

• Trasmette potenza idraulica al bit.

• Consente di recuperare le informazioni sulle formazioni produttrici attraverso l’analisi dei tagli, i dati di registrazione durante la perforazione e i registri wireline.

Tipi di fluidi di perforazione

La classificazione annuale dei sistemi fluidi di World Oil elenca nove distinte categorie di fluidi di perforazione, tra cui:

• sistemi d’acqua Dolce
• di acqua Salata sistemi
• Olio sintetico o sistemi basati su
• Pneumatica (aria, nebbia, schiuma, gas) “fluido” sistemi

Tre fattori chiave che determinano il tipo di fluido selezionato per uno specifico bene:

• Costo
• prestazioni Tecniche
• impatto Ambientale

fluidi a base di Acqua (WBFs) sono i più usati sistemi, e sono considerati meno costosi di quelli a base di olio di fluidi (OBFs) o sintetici a base di fluidi (SBFs) . I sistemi OBFs e SBFs, noti anche come invert-emulsion systems, hanno un olio o un fluido di base sintetico come fase continua(o esterna) e salamoia come fase interna. I sistemi a emulsione inversa hanno un costo unitario più elevato rispetto alla maggior parte dei fluidi a base acquosa, quindi spesso vengono selezionati quando le condizioni ottimali richiedono un’inibizione affidabile dello scisto e / o un’eccellente lubrificazione. I sistemi a base d’acqua ed i sistemi invertiti-dell’emulsione possono essere formulati per tollerare le temperature relativamente alte del fondo pozzo. I sistemi pneumatici sono più comunemente implementati in aree in cui le pressioni di formazione sono relativamente basse e il rischio di perdita di circolazione o danni alla formazione è relativamente alto. L’uso di questi sistemi richiede attrezzature specializzate per la gestione della pressione per aiutare a prevenire lo sviluppo di condizioni pericolose quando si incontrano idrocarburi.

Considerazioni sul fluido di perforazione

La selezione del fluido di perforazione rimane uno dei componenti più importanti di un’operazione di costruzione di pozzi di successo. Le società di servizi per fluidi di perforazione aiutano gli operatori a superare i problemi familiari (ad es., circolazione persa) così come le sfide che sono portate sopra perforando nelle acque ultradeep, nelle formazioni estreme di HP / HT, o nelle aree ecologicamente sensibili a distanza fornendo:

• strumenti di analisi
• apparecchiature di Prova
• Stockpoint strutture
• materiali Innovativi

La capacità di simulare downhole condizioni e ottimizzare il design fluido, continuerà ad aiutare a ridurre improduttivi tempo, e la gestione in tempo reale del foro di condizioni attraverso il feed di dati da downhole strumenti consente all’operatore e la foratura, fluido specialista per ottimizzare parametri di perforazione.

La domanda di servizi di drilling-waste-management dedicati alla riduzione, al recupero e al riciclaggio del volume di fluidi esausti e talee forate continua a crescere rapidamente. Questi servizi e le relative apparecchiature hanno dimostrato il loro valore aiutando gli operatori a raggiungere la conformità ambientale, riducendo i costi di smaltimento e restituendo più fluido e acqua per il riutilizzo in più applicazioni.

Su ogni pozzo sono necessari servizi di perforazione-fluidi di qualche tipo. Comprendono un ampio spettro di sistemi, prodotti, software, specializzazioni del personale e supporto logistico. Man mano che i pozzi diventano più complessi, i costi totali di perforazione possono aumentare drasticamente. Poiché il sistema di perforazione del fluido entra in contatto con quasi ogni aspetto dell’operazione di perforazione, una corretta selezione del fluido di perforazione può aiutare l’operatore a ridurre al minimo i costi durante il processo di costruzione del pozzo.

Nota: I fornitori di fluidi di perforazione (Baker Hughes, Halliburton (Baroid), Schlumberger (M-I SWACO), Newpark, Scomi e altri mantengono materiali di riferimento specifici dell’azienda come manuali per fluidi di perforazione e manuali di ingegneria dei fluidi di perforazione. Queste sono eccellenti risorse tecniche e possono essere disponibili da quelle aziende.

Documenti degni di nota in 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

Il suo nome deriva dal latino., Shell Canada Ltd.,; Ravi, K. M., Halliburton Services: Static and Dynamic Fluid-Loss Characteristics of Drilling Fluids in a Full-Scale Wellbore, 26069-MS, http://dx.doi.org/10.2118/26069-MS

Libri degni di nota

Caenn, R., Darley, H. C. H., Gray, G. R. et al. 2011. Composizione e proprietà dei fluidi di perforazione e completamento, 6. Amsterdam; Boston, MA: Gulf Professional Pub. 2011293568

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

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

Vedere anche

Considerazioni ambientali sui fluidi di perforazione

Sfide sui fluidi di perforazione

PEH: fluidi di perforazione