Borrvätskor

borrvätskesystemet-allmänt känt som ”lersystemet”—är den enda komponenten i brunnkonstruktionsprocessen som förblir i kontakt med borrhålet under hela borrningen. Borrvätskesystem är utformade och formulerade för att fungera effektivt under förväntade borrningsförhållanden. Framstegen inom borrvätsketeknik har gjort det möjligt att implementera ett kostnadseffektivt, ändamålsenligt system för varje intervall i brunnsbyggnadsprocessen.

översikt

det aktiva borrvätskesystemet består av en volym vätska som pumpas med specialdesignade lerpumpar från ytgroparna, genom borrsträngen som lämnar borren, upp det ringformiga utrymmet i borrhålet och tillbaka till ytan för avlägsnande av fasta ämnen och underhållsbehandlingar efter behov. Ytsystemets kapacitet bestäms vanligtvis av riggstorleken och riggvalet bestäms av brunndesignen. Till exempel kan den aktiva borrvätskevolymen på en djupvattenbrunn vara flera tusen fat. Mycket av den volymen krävs för att fylla den långa borrstigaren som ansluter rigggolvet till havsbotten. Däremot kan en grund brunn på land bara kräva några hundra fat vätska för att nå sitt mål.

funktioner för borrvätskor

några av de grundläggande funktionerna för en borrvätska är följande:

• rengör hålet genom att transportera borrade sticklingar till ytan, där de kan avlägsnas mekaniskt från vätskan innan det återcirkuleras nedhål.

• balanserar eller övervinner formationstryck i borrhålet för att minimera risken för problem med välkontroll.

• stöder och stabiliserar väggarna i borrhålet tills höljet kan ställas in och cementerade eller openhole-färdigställande utrustning kan installeras.

• förhindrar eller minimerar skador på den producerande bildningen(erna).

• kyler och smörjer borrsträngen och biten.

• överför hydraulisk hästkrafter till biten.

• tillåter information om producerande bildning(er) som ska hämtas genom sticklingar analys, loggning-medan-borrning data och trådbundna loggar.

typer av borrvätskor

World oils årliga klassificering av vätskesystem listar nio olika kategorier av borrvätskor, inklusive:

• sötvattensystem
• saltvattensystem
• olje – eller syntetbaserade system
• pneumatiska (luft, dimma, skum, gas) ”fluid” – system

tre nyckelfaktorer bestämmer vanligtvis vilken typ av vätska som valts för en specifik brunn:

• kostnad
• teknisk prestanda
• miljöpåverkan

vattenbaserade vätskor (Wbf) är de mest använda systemen och anses vara billigare än oljebaserade vätskor (OBF) eller syntetiska vätskor (SBF) . OBFs och SBFs—även känd som Invertera-emulsionssystem—har en olja eller syntetisk basvätska som kontinuerlig(eller extern) fas och saltlösning som den inre fasen. Invertera-emulsionssystem har en högre kostnad per enhet än de flesta vattenbaserade vätskor, så de väljs ofta när brunnsförhållanden kräver tillförlitlig skifferhämning och/eller utmärkt smörjförmåga. Vattenbaserade system och invertera-emulsionssystem kan formuleras för att tolerera relativt höga temperaturer i borrhålet. Pneumatiska system implementeras oftast i områden där bildningstrycket är relativt lågt och risken för förlorad cirkulation eller bildningsskada är relativt hög. Användningen av dessa system kräver specialiserad tryckhanteringsutrustning för att förhindra utveckling av farliga förhållanden när kolväten uppstår.

drilling-fluid överväganden

Drilling-fluid val är fortfarande en av de viktigaste komponenterna i en framgångsrik väl konstruktion operation. Drilling-fluid serviceföretag hjälper operatörer att övervinna de välbekanta problemen (t. ex., förlorad cirkulation) samt de utmaningar som uppstår genom borrning i ultradjupa vatten, extrema HP / HT-formationer eller avlägsna miljökänsliga områden genom att tillhandahålla:

• analysverktyg
• testutrustning
• Stockpoint-anläggningar
• innovativa material

förmågan att simulera borrhålsförhållanden och optimera vätskedesign kommer att fortsätta att bidra till att minska icke-produktiv tid och realtidshantering av hålförhållanden genom datamatning från borrhålverktyg gör det möjligt för operatören och borrvätskespecialisten att finjustera borrparametrar.

efterfrågan på borravfallshanteringstjänster som är dedikerade till att minska, återvinna och återvinna volymen av förbrukade vätskor och borrade sticklingar fortsätter att växa snabbt. Dessa tjänster och tillhörande utrustning har visat sitt värde genom att hjälpa operatörer att uppnå miljööverensstämmelse, minska bortskaffningskostnaderna och returnera mer vätska och vatten för återanvändning i flera applikationer.

Borrvätsketjänster av något slag krävs på varje brunn. De omfattar ett brett spektrum av system, produkter, programvara, personalspecialiseringar och logistiskt stöd. När brunnar blir mer komplexa kan de totala borrkostnaderna öka dramatiskt. Eftersom borrvätskesystemet kommer i kontakt med nästan alla aspekter av borrningen, kan korrekt borrvätskeval hjälpa operatören att minimera kostnaderna under hela brunnsbyggnadsprocessen.

notera: Leverantörerna av borrvätskor (Baker Hughes, Halliburton (Baroid), Schlumberger (M-I SWACO), Newpark, Scomi och andra upprätthåller företagsspecifika referensmaterial som Handböcker för borrvätskor och manualer för borrvätskor. Dessa är utmärkta tekniska resurser och kan vara tillgängliga från dessa företag.

anmärkningsvärda papper i OnePetro

Smith, T. R., Shell Canada Ltd.; Ravi, km, Halliburton Services: undersökning av Borrvätskeegenskaper för att maximera Cementförskjutningseffektiviteten, 22775-MS, http://dx.doi.org/10.2118/22775-MS

Warren, B. K., Smith, T. R., Shell Canada Ltd.,; Ravi, K. M., Halliburton tjänster: statiska och dynamiska Vätskeförlustegenskaper hos borrvätskor i fullskalig borrborrning, 26069-MS, http://dx.doi.org/10.2118/26069-MS

anmärkningsvärda böcker

Caenn, R., Darley, H. C. H., grå, G. R. et al. 2011. Sammansättning och egenskaper för borrning och färdigställande vätskor, 6th. Amsterdam; Boston, MA: Gulf Professional Pub. 2011293568

SPE Reprint Serie nr 44: borrvätskor, 1997, redigerad av: Tom S. Carter, ISBN:978-1-55563-069-0

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

Se även

borrvätska miljöhänsyn

borrvätskeutmaningar

PEH: borrvätskor