Blowout Control, Part 11 – Relief Well

Blowout Control, Part 11 - Relief Well

Deel 11-hulpputten: De vooruitgang in technologie en application engineering maken het hulpput een meer praktische klapband besturingsoptie

John W. Wright, Blowout Advisor, John Wright Company, Houston,
en
L. Flak. voormalige Wright, Boots & Meerkoeten werknemer.

Dit artikel beschrijft de evolutie van het reliëf goed in de klapband controle in termen van technologie, strategie, planning en het gebruik. Concepten beoordeeld uitleggen als een opluchting goed passend is en de laatste hoofdstuk beschrijft basisstappen in het ontwerp en de uitvoering van een hulpput operatie.

Het reliëf goed is van oudsher een laatste redmiddel zijn wanneer andere oppervlak kill pogingen mislukken. Dit is veranderd met toenemende technologische vereisten voor horizontale, diepe, offshore, vijandige omgeving, of hoge druk putten. Vragen gerezen of klapband van een aantal putten kon worden gedood bij allen, in het bijzonder met de mogelijkheid om onder de grond klapband. Gelukkig hulpput vooruitgang parallel deze periode van technologie groei en nu hebben levensvatbare klapband bedieningsopties. De exploitant van een goed waait zal waarschijnlijk overwegen oppervlak afdekken methoden voor opschepperig of hulpput opties. Sommige van de gebeurtenissen te beïnvloeden keuze zijn:

  • Is het goed op het vuur?
  • Hoe lang duurt het om puin te verwijderen?
  • Kan het goed worden afgedekt zodra toegang wordt verkregen?
  • Moet het vuur worden gedoofd, gegeven mogelijke vervuiling of H2S?
  • Als er geen brand, moet men worden ontstoken brandbare gaswolken of andere risico’s te vermijden?
  • Kan de put worden afgedekt, terwijl op het vuur?
  • Kan het shut-in en gedood door bullheading of circuleren, of moet het worden omgeleid?
  • Wat als behuizing mislukt, waardoor een ondergrondse klapband of goed cratered?

Als een goed duidelijk niet kan worden afgedekt, de beslissing is eenvoudig te boren een opluchting ook. Maar als het onzeker is of de put eenmaal afgedekt kunnen worden gedood, dan is extra opties blijven. Deze omvatten (1) rig een snubbing of coil tubing unit een kill koord lopen en het uitvoeren van een circulatie doden, (2) boren hulpput, of beide. Een planning team moet snel elke optie, verbonden veiligheidsrisico’s, vervuiling te evalueren, in ernst toenemen, logistieke obstakels, bezorgdheid van het publiek, de beschikbare middelen, en andere factoren die de voorkeur strategie zou kunnen overschrijven. Complex, geïnformeerde beslissingen moeten worden gemaakt, met name bij het overwegen van parallel oppervlak en hulpput operaties.

Om een ​​beslissing te nemen, moet de exploitant op de hoogte van de veranderingen in de technologie, toepassingen, planning techniek, en gedemonstreerd succes. Het starten van een relief goed plan is niet alleen goedkoop verzekering moet de initiële strategie falen, maar een bewezen middel om efficiënt te doden klapband.

Een verandering in hulpput technologie heeft altijd geleid tot een verfijning in de toepassing strategie, vaak verbreding van het scala van toepassingen. Strategie is uitgegroeid tot een instrument op zich, ondersteund door software modellen en complexe besluitvorming analyse.

Het oorspronkelijke doel van een hulpput was om de druk op een formatie blazen door het boren van een verticaal rond de uitbarsting en de productie ervan (hen) bij hoge frequenties.

Tussen 1933 en 1970, de meeste hulpputten volgde deze basisstrategie. Als gevolg van beperkingen van het boorgat landmeetkundige instrumenten, werkelijke afstand tussen klapband en opluchting holes was onderhevig aan aanzienlijke beneden in positie onzekerheid. Twee of meer hulpputten aldus werden vaak gebruikt om waarschijnlijkheid van het verkrijgen van hydraulische verbinding verhogen.

Vroege procedure om water in het reservoir te communiceren met de uitbarsting goed, soms doden de put door overstromingen het reservoir. Andere zaken verplicht pompen gewogen modder in de blowout boorput na het behalen van communicatie door middel van een kanaal gecreëerd door waterstroom, behandeling met zuur of breken. Verhoogde boordiepten, hoge GOR fabrikanten en lage permeabiliteit reservoirs geleid tot uitbarstingen die niet konden worden gedood dergelijke werkwijzen.

In 1970, Shell Oil Co.’s Cox 1, een 22.000-ft Smackover verkennende goed, blies in de buurt van Piney Woods, Mississippi. Nauwkeurig boren van een relief goed op die diepte met bestaande technieken twijfelachtig was. Deze uitdaging leidde tot de eerste directe kruising van een eruptie buisvormig met een detectiewerkwijze. Draadlijn instrumenten ontwikkeld nabijheid van een buisvormige detecteren door de afstand en richting vanaf de hulpput de blowout behuizing. Uiteindelijk werd de put doorsneden en gedood bij 10.500 voet, met de communicatie verkregen door het perforeren van het reliëf goed aan de klapband. Dit succes was het begin van de moderne hulpput, tot oprichting van strategie en planning voor toekomstige hulpput projecten en de basis voor commerciële behuizing detectie-instrumenten (buiten het Sovjetblok).

Magnetostatica. In 1975, een Golf van Mexico Blowout bedoeld economische stimulans voor de ontwikkeling van de eerste commerciële magnetostatische of "passief" behuizing detectie-instrumenten, nog steeds in gebruik. Deze instrumenten meten verstoringen van het magnetisch veld van de aarde als gevolg van rest magnetische polen op de uitbarsting behuizing of boorketen. Basis fysica maakt de bepaling van de relatieve afstand en richting van opluchting goed op klapband. De buitenste bereik van detectie is 20 tot 40 + ft, afhankelijk van magnetische pool kracht.

Deze methode werd gebruikt op de meeste hulpputten door het midden van de jaren 1980 die gaande op buizen in de klapband ook.

Specialty doden vloeistoffen. In 1976, werden speciale vloeistoffen gebruikt tijdens een unieke kraters klapband in de Perzische Golf uit een hoge permeabiliteit gas deel van de Asmari formatie op 3500 ft. Hole grootte was 17-1 / 2 in. Met behuizing op 1.100 ft. Vier hulpputten opgedaan hydraulische verbinding met het boorgat, maar konden de stroom met conventionele kill vloeistoffen regelen. Dit resulteerde in het eerste gebruik van polymere systemen kill vloeistoffen. Twee polymeer types werden door afzonderlijke hulpputten gepompt. Een zeer viskeuze, verknoopte guargom werd gepompt zoutholten boven het reservoir, en een hoog molecuulgewicht HEC polymeer werd gepompt in het reservoir matrix. De guargom vulde de holtes en verminderde gasstroom terwijl de HEC geblokkeerd verlies van doden vloeistof naar de vuggy, gebroken reservoir matrix.

Een soortgelijke techniek was succesvol op de Mexicaanse kust Ixtoc blowout in 1980.

Dynamic kill. In 1978, Mobil Oil een reportage over de techniek van "dynamische kill" op een vruchtbare gas klapband in Arun gebied, Indonesia.4 De techniek omvat het circuleren van een lichte eerste vloeistof, zoals water, met voldoende wrijving druk om de uitbarsting te doden (vandaar de naam "dynamisch"), Gevolgd door modder met voldoende dichtheid reservoir onder druk te staan. Voordelen omvatten het gebruik wanneer kill druk in de putboring moet worden ontwikkeld op een gecontroleerde wijze om de vorming breuk te voorkomen; eenvoudige hydraulische berekeningen; en het gebruik van de hulpput boorketen voor real time meting van BHP tijdens het pompen. Nadelen zijn onder meer hoge pk eisen voor het doden van een put met een lichte vloeistof. Deze techniek de basis gelegd voor toekomstige gemanipuleerde kill procedure ontwerpen.

boorgat landmeten technologie en procedures begonnen om door te gaan in de jaren 1980. Kleine diameter noord-zoekende rate-gyro-systemen, met sterk toegenomen cased hole enquête nauwkeurigheid, werd in de handel verkrijgbaar in 1982. MWD geavanceerde technologie snel in deze periode, in het bijzonder met betrekking tot de betrouwbaarheid, de transmissiesnelheid, kleinere maten en directionele precisie-instrument. Belangrijke vorderingen werden ook gemaakt in het kader staan ​​en het corrigeren van fouten bronnen die inherent zijn aan MWD en elektronische multishot landmeetkundige met betrekking tot sensoren, mechanische buigingen in de BHA en BHA magnetisatie.

Door een beter begrip van het aardmagnetisch veld en de mogelijkheid om ruwe data van versnellingsmeter en magnetometer arrays proeven, kwaliteitscontrole onderzoeken werd gemakkelijker. Hulpputten kan nauwkeuriger worden gericht met betere informatie en meer vertrouwen.

Computer busjes of offshore-modules zijn beschikbaar voor het bewaken van drukken en debieten vereist tijdens een doden in een enkel met airconditioning rustige kamer. De kill-supervisor kan leiden operaties in een niet-vijandige omgeving met meerdere televisieschermen plotten van verschillende datasets voor een snelle analyse. Self-contained stimulatie schepen zijn nu beschikbaar in vele offshore-gebieden van de wereld en maakt geschikte kill platforms in sommige situaties.

Stuurbare systemen. In 1988, werden volledig bestuurbaar gestuurde boringen systemen voor het eerst gebruikt op een hulpput. Met behulp van gestabiliseerde gebogen behuizing motoren in verschillende configuraties met een betrouwbare en nauwkeurige MWD-systeem vergemakkelijkt precisie directionele werk dat nodig is om complexe hulpput trajecten boren naar variërend triangulatie en direct kruispunten. Relef goed strategie wijzigingen die dit zelfde jaar gecombineerd hulpput traject en elektromagnetische variërend beperkingen in een betere planning voor meer accurate en efficiënte plaatsing van de verlichting ook.

Het resultaat. In 1989, het resultaat van 20 jaar van de nieuwe technologie en strategie bleek zich in de Noordzee op het Saga petroleum 2 / 4-14 klapband, met een directe kruising van een 8 1/2-in. boorgat op een diepte van ongeveer 5 km. (7) geen zijsporen werden requred slechts negen elektromagnetische correcties gemaakt.

Blowout rampenplannen werden ingesteld voor veel internationale operatoren int hij begin jaren 1990. Deze plannen documenteren algemene noodprocedures, nieuw ontwikkelde bestrijdingsstrategieën toepassing zijn op specifieke putten en offshore constructies, en een basis van het onderzoek. Het proces heeft geholpen definiëren en aan te pakken kritieke problemen die zich zouden kunnen voordoen bij het regelen van een klapband met een opluchting ook. Het maakt ook een continue strategie verfijning.

horizontale boringen activiteit heeft geresulteerd in BHA geschikt voor het produceren controleerbare dog-leg ernst tarieven gt; 20 graden / 100 km, het vergroten van mogelijkheden voor hulpput traject ontwerp, in het bijzonder voor ondiep klapband. Robuuste rate-gyro survey sensoren bieden instrumenten voor sturing instrumenten die gebruikt worden tijdens het boren met een modder motor. Dit is vooral nuttig voor het boren van een hulpput gewenste behuizing in verticale uitbarsting. Recente ontwikkelingen in boorgat onderzoek technologie kleine diameter volledige traagheidsnavigatiesystemen, waarbij zowel staal laser gyroscopen kunnen worden gekoppeld boorgat traject met een onzekerheid naderende 1 ft / 1000 ft van holtediepte in een fractie van de gebruikelijke gyro onderzoek tijd.

elektromagnetische detectie vooruitgang onzekerheid relatief afstandsmetingen verminderd door betere metingen van het elektromagnetische veld.

Directe meting van de afstand kan nu onafhankelijk van de hoeveelheid stroom die in het doel op een afstand van 30 voet onzekerheden van + 5% van de afstand. Een ander hulpmiddel, waardoor metingen langs de z-as, voor het plaatsen van een verticale vrijstelling ruim een ​​horizontale uitbarsting of andere hoge oploophoek situatie. Wanneer toegang oppervlak van de blowout mogelijk, zoals een gelijktijdige bewerking invoereenheid, een AC elektromagnetische bronnen kunnen worden ingezet door draadlijn in de uitbarsting ook. Een sensor meet het reliëf en de geïnduceerde magnetische veld en bepaalt de afstand en relatieve richting onzekerheden minder dan + 10% van de afstand. Deze behuizing detectie opties te ondersteunen een breder scala van verlichting en ontwerpmogelijkheden.

Specialty vloeistoffen vandaag. Twee uitbarstingen in 1993 leidde tot een verdere verfijning in de toepassing van speciale kill vloeistoffen bij conventionele vloeistoffen (water, pekel, gewicht modder) werkte niet. Voorwaarden die vragen om een ​​speciale vloeistof, of een tweedelige reactief vloeibaar mengsel, dat kunnen opzetten snel en plug uit en / of afzonderlijke twee stromen zones zijn onder meer:

  • Hoge stroom potentiële gasreservoir s met lage fractuur sterkte en / of zeer hoge doorlaatbaarheid met vugs en spelonken
  • Blowout stroombanen op verticale diepte die geen statische kill zal toestaan ​​zonder dat het doorbreken van de
  • Twee of meer zones stromende die praktisch niet gelijktijdig worden gedood
  • Supercharged ontvanger zones in ondergrondse uitbarstingen, die boven het doden vloeistof lossen, verlaagt onder hydrostatische, en opnieuw laat reservoir stromen.

Gebruikte soorten vloeistof omvatten verknoopte en lineaire polymeren, met gel tijd en kracht gecontroleerd door de temperatuur en de pH. Andere twee-vloeistof reactieve mengsels moeten afzonderlijk of in slakken vergelijkbaar met het pompen van een smurrie plug voor verloren verkeer worden gepompt. Soft pluggen (dieselolie, bentoniet en cement die reageren met water) met succes kan worden gebruikt in specifieke situaties. Chemische stoffen die harde stekkers wanneer behoorlijk gemengd kunnen afdichten van een boorgat of steun in de doden proces in combinatie met zware modder en / of cement zal vormen. Zo’n plug gecontroleerde een vruchtbare gas klapband in Argentinië in 1993.

Deze gids beschrijft niet-routinematige stappen in de planning van een hulpput gebaseerd op bewezen technologie. Het ontwerp vereist meestal een aantal wijzigingen voor een acceptabel plan wordt bereikt (Fig. 33). De blowout scenario bestuurt het planningsproces. Als het scenario of de ernst verandert, kan de hulp goed plan van dramatische veranderingen vereisen.

Wanneer moet een opluchting goed te beginnen. De eerste stap is om te bepalen of de klapband kan goed worden afgedekt en gedood door bullheading of circuleren omlaag bestaande buizen. Als er grote onzekerheid in de mogelijkheid om het goed cap, zou een pre-emptive hulpput planningsteam gevormd worden (binnen 48 uur na de klapband). Kosten van een plan is goedkope verzekering moet een opluchting goed nodig zijn en de verlichting goed kan dienen vaak als een vervanging ook.

Indien de put niet kan worden afgedekt, kan de hulpput (s) start zo spoedig mogelijk. Als het goed kan worden afgedekt, maar niet gedood, gebruik dan een snubbing of coil tubing unit voor een circulerende doden, of boor een hulpput, of beide operaties gelijktijdig te starten.

Planners volledige elementaire insnoerring en hulpput evaluaties en identificeren van zwakke punten. Blowout snubbing operaties die vissen nodig hebben of hebben hoge gas debieten hebben een hoge incidentie van problemen. Als er grote onzekerheid in opschepperig succes, dan is een opluchting goed moet worden parallel met koppeleenheid begonnen. Voordelen van een van beide kan worden gewijzigd door dwingende factoren zoals vervuiling, veiligheid, enz.

Het kan meer kosteneffectief om een ​​reliëf te boren goed in plaats van stompe als:

  • Een klapband kan worden afgedekt, maar kunnen niet worden shut-in zonder het risico van een ondergrondse klapband. Het kan op noodsituaties productie genomen tijdens het boren van een relief goed.
  • Een evaluatie van de risico’s van de behuizing slijtage tijdens visserijactiviteiten geeft kans op het veroorzaken van een onder de grond of aangesneden blowout zelfs terwijl de put is op de productie.
  • Een ernstig probleem vervuiling moet de put worden ontstoken om milieuschade te beperken, maar het is niet praktisch om de put cap tijdens het branden.

Task force. Organiseer een speciale task force voor het plannen en uitvoeren van de verlichting ook. Afhankelijk van de grootte van het project, kan dit een paar mensen of een grote organisatie. De leider moet een senior drilling engineer of boren manager van de werkmaatschappij zijn. Er kan een kantoor planning team en een executie veld team. Teams worden normaal opgesplitst in twee functies, een planning van de kill operatie en de andere plannen van de boor- en kruising pro gram. Ten minste één hulpput adviseur en een senior drilling engineer moet aan elke groep worden toegewezen. Ondersteunend personeel worden toegevoegd als nodig is afhankelijk van de grootte van het project.

Initiële beslissingen. Zodra de task force gevormd is, moet het in ieder geval eens naar deze vragen:

  • Heeft het krijgen van kritische apparatuur, aannemers en benodigdheden is een aanzienlijke doorlooptijd?
  • Wat rigs zijn beschikbaar en zijn ze geschikt voor het boren van de hulpput?
  • Als een rig klaar is, kan een oppervlakte locatie onmiddellijk worden opgehaald en de goed spudded voordat planning is afgerond?
  • Welke maten en kwaliteiten van de behuizing nodig zal zijn en zijn ze direct beschikbaar?

Er moet altijd een mechanisme om te werken en herziening van de besluitvorming, en een zorgvuldige pacing van het besluit zelf. Hoewel er altijd een gevoel van urgentie bij de evaluatie van beslissingen tijdens een klapband (en velen kunnen snel worden gemaakt met de hulp van een hulpput adviseur), een aantal beslissingen neem de tijd en onderzoek te verduidelijken

Zodra de gekozen hulpput ontwerp wordt gepresenteerd, moet continu worden geanalyseerd op de veiligheid, logistiek, slagingskans en economie (zie kader). Komende volgende: De afsluitende artikel in deze serie zal de ontwikkeling van de rol en de onderlinge verhoudingen tussen de oliebron brandbestrijding bedrijven, blowout technische adviseurs, dienstverlenende bedrijven en operators te bespreken om beter te beheren klapband controle gevaren.

Tabel: Relief goed planning overwegingen

Iteratieve systematische planning

  • Definieer doelstellingen en voert kill point
  • Ontwerp hydrauliek voor verschillende scenario’s
  • Voorschriften vaststellen oppervlak apparatuur
  • Detail kill procedures
  • Ontwerp behuizing programma
  • Vestigen relatieve positie onzekerheid
  • Vestigen aantal hulpputten
  • Bepaal initiële behuizing zoekdiepte
  • Vestigen oppervlak locatie (s)
  • Ontwerp hulpput en boorprogramma
  • Definieer speciale eisen apparatuur

hydraulisch ontwerp

  • Blowout vloeistof en reservoir eigenschappen
  • Diverse kill vloeistoffen en injectiesnelheden
  • Hulpput buisvormige maten en sterktes
  • Maximale voorspelde oppervlak druk
  • Hydraulische horsepower eisen
  • Boorkolom uitwerpen druk
  • Dood vloeistof volumes en tijd om te doden te bereiken

Surface apparatuur

  • Hoge / lage druk pompen apparatuur
  • Hoge / lage druk vermenigvuldigen
  • Tanks, mengen en overdracht apparatuur
  • Water / diesel eisen en opslag
  • Rig specificaties en dek lay-out
  • Stimulatie vat als kill platform
  • Speciale en back-up apparatuur

Dood procedures

  • Communicatie en commandostructuur
  • Beslisboom en gedetailleerd scenario’s
  • Testen van apparatuur als systeem
  • Inpluggen blowout en hulpputten

Oprichting kill point

  • Status van de blowout behuizing en wellhead
  • Stroomweg en slangen prestaties
  • Blowout en dood vloeistof eigenschappen
  • Formatie eigenschappen bij kill punt
  • Formation drillability tijd
  • Directionele beperkingen en controle
  • Oppervlak en speciale apparatuur
  • Risicoanalyse en kans op succes

boorgat onzekerheid

  • bewaaksensoren
  • Geografische locatie
  • boorgat houding
  • Instrument onzekerheidsmodel
  • Instrument kalibratiegegevens
  • Field kwaliteitsborging
  • Survey vergelijkingen

Initiële zoekdiepte

  • Soort zoekopdracht instrument
  • Blowout behuizing en een zijspoor vis
  • Chemische en fysische eigenschappen
  • Boorspoeling in klapband en hulpput
  • Relatieve positie onzekerheid
  • Vorming drillability buurt detectiepunt
  • Nou controle overwegingen
  • Nou pad en dogleg overwegingen

Surface locatie

  • Verzekeringen en reglementaire vereisten,
  • oppervlakte / zeebodem gevaren of obstakels
  • Waterstofsulfide concentratie
  • Heersende winden, stromingen, golven en ijs
  • Warmtestraling of bel pluim
  • Ondiep gas gevaren en bathymetrie
  • geologische gevaren
  • Directional en survey overwegingen
  • soort Rig

Relief wells geometrie

  • Kickoff punt, bouwen drop en draai prijzen,
  • formaties
  • Nou controle
  • behuizing detectie
  • nauwkeurigheid Survey

Vaststelling van fluïdumverbinding

  • Direct kruising met bit
  • Lagedruk zuur of water squeeze
  • hydraulische breken
  • Perforeren wapens of explosieven
  • zijsporen

Nou controle incident management en kritische allianties. De uiteindelijke ariticle in deze serie over blowout control, een samenvatting van de inhoud van de serie en het verschaffen van inzicht in de toekomst van de blowout controle.
Volgende artikel

1. Bruist, E. H. "Een nieuwe aanpak in hulpput boren," SPE 3511, New Orleans, La. 1971.
2. Morris, F J. R. L. Walters en J. P Costa, "Een nieuwe methode voor het bepalen van bereik en de richting van een relief goed op een klapband" SPE 6781, Denver, Colo. 1977.
3. Arnwine, L. C. en J. W. Ely, "Polymer gebruik blowout control," SPE 6835 Denver, Colorado. 1977.
4. Blount, E. M. en E. Soeiinah, "Dynamic kill: Controlling wilde putten een nieuwe manier " Olie van de wereld, oktober 1981.
5. West, C L. en Kuckes, A. F. "Succesvolle ELREC logging voor behuizing nabijheid in een offshore Louisiana blowout," SPE 11996, San Francisco, Californië, 1983.
6. Flak, L. H. en W C. Jr Goins, "Nieuwe hulpput technolngy verbetert blowout controle" Olie van de wereld, december 1983 en januari 1984.
7. Leraand, F. J. Wright, M. Zachary en B. Thompson, "Hulpput planning en boren voor een North Sea ondergrondse blowout," JPT, maart 1992.

John Wright foto en biografie verscheen in deel 1 van deze serie. Zie Olie van de wereld, november 1993, pagina 78.

L. Flak is een ex-medewerker John Wright Company.

Bron: www.jwco.com

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

15 − 1 =