Elveszett forgalom

A keringés elvesztése az egész sár kontrollálatlan áramlása a képződménybe, amelyet néha „tolvajzónának” neveznek. Ez a cikk az elvesztett forgalom okait, megelőzését és orvoslását tárgyalja.

Tartalom

  • 1 Lost-cirkulációs zónák
    • 1.1 A kieső forgalom zónáinak okai
      • 1.1.1 Indukált törések
      • 1.1.2 Barlangszerű képződmények
  • 2 Az elveszett forgalom megelőzése
    • 2.1 Megelőző vizsgálatok
      • 2.1.1 Szivárgási teszt (LOT)
      • 2.1.2 Formáció integritási teszt (FIT)
  • 3 Helyettesítő intézkedések
    • 3.1 A keringési anyagok elvesztésének felhasználása
  • 4 Hivatkozások
  • 5 Lásd még
  • 6 figyelemre méltó cikk a OnePetro-ban
  • 7 Külső linkek
  • 8 Általános hivatkozások
  • 9 Kategória

Lost-cirkulációs zónák

1. ábra részleges és teljes elveszett forgalom zónákat mutat. Részleges elveszett forgalomban az iszap tovább áramlik a felszínre, némi veszteséggel a képződés felé. A teljes elveszett keringés azonban akkor következik be, amikor az összes iszap egy formációba áramlik, anélkül, hogy visszatérne a felszínre. Ha a fúrás a teljes elvesztett keringés alatt folytatódik, akkor vakfúrásnak nevezzük. Ez nem általános gyakorlat a területen, kivéve, ha az alábbi kritériumok mindegyike teljesül:

  • A tolvajzóna fölötti képződés mechanikailag stabil.
  • Nincs produkció.
  • A folyadék tiszta víz.
  • Gazdaságilag megvalósítható és biztonságos.

    elveszett

    1. ábra - Lost-cirkulációs zónák.

    A kieső forgalom zónáinak okai

    Számos helyzet okozhat forgalom elvesztését:

    • Azok a formációk, amelyek eleve törtek, üregesek vagy nagy áteresztőképességűek
    • Helytelen fúrási körülmények
    • Túlzott mélynyomás és a közbenső burkolat túl magasra állítása által okozott törések

    Indukált törések

    Az indukált vagy eredendő törések lehetnek sekély mélységben vízszintesek, vagy függőlegesek körülbelül 2500 lábnál nagyobb mélységben. A túlzott kútfuratokat nagy áramlási sebességek (nagy gyűrűsúrlódási nyomásveszteség) vagy túl gyors (nagy túlfeszültségű nyomás) okozhatják. sár ekvivalens keringési sűrűséghez (ECD) vezet. Az indukált töréseket a következők is okozhatják:

    • Helytelen gyűrű alakú furattisztítás
    • Túlzott iszaptömeg
    • Kút zárása nagynyomású sekély gázzal

    Eqs. 1. és 2. mutassa meg azokat a körülményeket, amelyeket fenn kell tartani, hogy elkerüljék a képződés repedését a fúrás és a beindulás során.

    ahol λmh = statikus iszapsúly, Δλaf = a gyűrű súrlódási nyomásvesztesége által okozott további sár súlya, Δλs = a túlfeszültség által okozott további iszap, λfrac = a képződés-nyomás törésgrádiens ekvivalens sártömegben, és λegyenértékű = az iszap egyenértékű keringési sűrűsége.

    Barlangképződmények

    A barlangképződmények gyakran nagy barlangokkal rendelkező mészkövek. Ez a fajta elvesztett forgalom gyors, teljes és a legnehezebben lezárható. A nagy áteresztőképességű formációk, amelyek potenciálisan elveszett keringésű zónák, a sekély homokéi, amelyek permeabilitása meghaladja a 10 darcies-t. Általában a mély homok alacsony áteresztőképességű, és nem okoz problémát a keringés elvesztése szempontjából. A nem üreges tolvajzónákban az iszaptartályokban az iszapszint fokozatosan csökken, és ha a fúrás folytatódik, a keringés teljes elvesztése fordulhat elő.

    Az elveszett forgalom megelőzése

    Az elvesztett keringés teljes megelőzése lehetetlen, mert egyes képződmények, például eredendően törött, üreges vagy nagy permeabilitású zónák, nem kerülhetők el a célzóna elérése érdekében. A keringési veszteség korlátozása azonban bizonyos óvintézkedések megtételével lehetséges, különösen azok, amelyek az indukált törésekkel kapcsolatosak. Ezek az óvintézkedések a következők:

    • Megfelelő sársúly fenntartása
    • A gyűrűsúrlódási nyomásveszteség minimalizálása a fúrás és a kioldás során
    • Megfelelő furattisztítás
    • Kerülje a korlátokat a gyűrű alakú térben
    • A burkolat beállítása a gyengébb képződmények védelmére egy átmeneti zónán belül
    • A képződési pórusnyomás és a törési gradiensek frissítése a pontosság érdekében a napló- és fúrási adatokkal

    Ha elveszett keringésű zónákra számítanak, megelőző intézkedéseket kell tenni az iszap keringési anyagok elvesztésével történő kezelésével, és megelőző teszteket kell végrehajtani, például a szivárgási tesztet és a képződés integritásának tesztjét a keringés elvesztésének lehetőségének korlátozása érdekében.

    Megelőző vizsgálatok

    Szivárgási teszt (LOT)

    A pontos szivárgási teszt elvégzése alapvető a keringés elvesztésének megakadályozásában. A LOT-t úgy végezzük, hogy bezárjuk a kútba, és felnyomjuk a nyitott lyukba közvetlenül az utolsó burkolat után, mielőtt a következő intervallumban fúrnánk előre. A nyomás csökkenési pontja alapján a vizsgálat a kútfurat szilárdságát jelzi a burkolat ülésén, amelyet általában bármelyik intervallum egyik leggyengébb pontjának tekintenek. Ugyanakkor a LOT kiterjesztése a törés-meghosszabbítás szakaszára komolyan csökkentheti azt a maximális iszapsúlyt, amely felhasználható az intervallum biztonságos fúrására a keringés elvesztése nélkül. Következésképpen előnyben részesítendő a vizsgálat mielőbbi leállítása, miután a nyomási diagram megszakad.

    Formáció integritási teszt (FIT)

    A képződmény lebontásának elkerülése érdekében sok üzemeltető végez FIT-et a ház ülésén annak megállapítására, hogy a kútfurat elviseli-e az intervallum fúrása közben várható maximális sártömeget. Ha a burkolat ülése tartja az előírt iszapsűrűséggel egyenértékű nyomást, a teszt sikeresnek tekinthető, és a fúrás folytatódik.

    Ha egy kezelő LOT vagy FIT elvégzését választja, ha a teszt nem sikerül, a fúrás folytatása előtt bizonyos helyreállítási erőfeszítéseket kell végrehajtani - általában cementnyomást -, hogy a kútfúró megfelelő legyen.

    Javító intézkedések

    Az elvesztett forgalomban bekövetkező esemény súlyos költségekkel jár, amelyek messze meghaladják a kezelésre használt termékek árát. Az elvesztett forgalom nem produktív időt okoz, amely magában foglalja a fúrótorony költségét és a fúrási műveletet támogató összes szolgáltatást. Az iszap elvesztése az olaj- vagy gáztartályba drasztikusan csökkentheti (vagy megszüntetheti) a kezelő képességét a zóna előállítására. A megelőzés kritikus fontosságú, de mivel az elvesztett forgalom ilyen gyakran előfordul, a hatékony helyreállítási módszerek szintén kiemelt fontosságúak.

    Elvesztett keringés esetén a zóna lezárása szükséges, kivéve, ha a geológiai viszonyok lehetővé teszik a vakfúrást, ami a legtöbb esetben nem valószínű. A szokásos LCM-eket, amelyek általában keverednek az iszappal, hogy lezárják a veszteség zónákat, a következők szerint lehet csoportosítani:

    • Szálas
    • Pelyhesedett
    • Szemcsés
    • Rostos, pelyhesített és szemcsés anyagok kombinációja

    Ezek az anyagok természetesen rendelkezésre állnak, közepes és finom minőségűek, hogy megkíséreljék lezárni az alacsony vagy közepes mértékű elveszett keringésű zónákat. Súlyos elveszett vérkeringések esetén a zóna lezárásához különféle dugók használata válik kötelezővé. A dugó behelyezése előtt fontos tudni az elveszett keringésű zóna helyét. Az iparágban használt különféle típusú csatlakozók a következők:

    • Bentonit/dízelolaj prés
    • Cement/bentonit/dízelolaj prés
    • Cement
    • Barit

    A szorítás a folyadéknak az elveszett keringésű zónába történő kényszerítésére utal. Lásd: Helyesbetonozás

    A keringési anyagok elvesztésének felhasználása

    A kőzetmechanika és a hidraulikus-töréselmélet azt jelzi, hogy könnyebb megakadályozni a törés terjedését, mint a törés későbbi lezárását, hogy megakadályozzák a folyadék visszatérését. [1] A legtöbb súlyozott, kezelt fúrófolyadék-rendszer magas költségei miatt az LCM-et az aktív rendszerben rendszeresen számos olyan műveletnél szállítják, amelyekben valószínűleg vesztett keringési zónák léteznek, például:

    • „Törmelék” zónák a só alatt vagy egy ismert kimerült zónában
    • Természetes és indukált törések
    • Nagy permeabilitású és/vagy nagy porozitású képződmények
    • Vugularis képződmények (pl. Mészkő és kréta)

    A fúrófolyadékban hordozható LCM használata anélkül, hogy jelentősen befolyásolná annak reológiáját vagy folyadékveszteségi jellemzőit, megkönnyíti a megelőző előkezelést. Az előkezelés mérsékelheti a kútfurat légzését (léggömbözés), a szivárgásveszteségeket és/vagy a potenciálisan elveszített keringést a kimerült zónák fúrásakor.

    Veszteséges zóna esetén a legfontosabb, hogy a lyuk tele legyen, így a hidrosztatikus nyomás nem esik a képződési nyomás alá, és nem engedi megrúgást. A hidrosztatikus nyomás szándékosan csökkenthető a veszteség megállítására, mindaddig, amíg elegendő sűrűség fennmarad a jól szabályozható problémák megelőzésére. A veszteség zónák szintén nagy kockázatot jelentenek a differenciál tapadásra. A fúrószalag forgatása és mozgatása segít csökkenteni ezt a kockázatot az LCM kezelés előkészítése közben. Ha a veszteséges zóna helye ismert, akkor célszerű lehet a fúrószalagot az érintett terület feletti helyre húzni.

    Különféle LCM áll rendelkezésre, és többféle típusú és részecskeméret kombinálása kezelési célokra általános gyakorlat. A hagyományos - és viszonylag olcsó - anyagok a következők:

    • Méretezett kalcium-karbonát
    • Papír
    • Pamutmag héja
    • Dióhéjak
    • Csillámpala
    • Celofán

    Mivel az elvesztett forgalom mindig is az egyik legköltségesebb kérdés volt az ipar számára, a veszteség zóna gyors és biztonságos gyógyítására való összpontosítás ösztönözte a törésnek megfelelő szabadalmazott anyagok kifejlesztését a pórusok lezárására, függetlenül a gyűrű alakú nyomás változásától. Bizonyos esetekben az ilyen deformálható, táguló LCM szivattyúzik a cementmunkák előtt, amelyekben veszteség várható. Ez a fajta anyag viszonylag magas sikeraránnyal rendelkezik a súlyos veszteségek megelőzésében és orvoslásában.

    Súlyos elveszett keringésű problémák, amelyek nem reagálnak a hagyományos kezelésekre, gyógyíthatóak lehetnek egy hidratálható LCM tabletta kiszúrásával és egy előre meghatározott ideig enyhe nyomás alatt tartva. A lyuk hőmérsékletén az LCM tabletta gyorsan kitágul, hogy kitöltse és áthidalja a töréseket, lehetővé téve a fúrási és cementálási műveletek gyors folytatását, néha legfeljebb 4 óra alatt. Alternatív megoldásként olyan gyorsan beállított LCM-termékek állnak rendelkezésre, amelyek gyorsan reagálnak a fúrófolyadékra, miután észrevették őket a veszteségzónán, és sűrű, rugalmas dugót képeznek, amely kitölti a törést és tapad a kútfurathoz. Bizonyos esetekben ez a típusú dugó annyira hatékonynak bizonyult, hogy a képződés természetes törési gradiense valóban megnőtt, lehetővé téve az operátor számára, hogy folytassa a fúrást és növelje az iszap súlyát a kezelés előtt megállapított korlátokon felül. [2]