Βασικά στοιχεία ολοκλήρωσης

Μετά τη διάνοιξη ενός φρεατίου σε συνολικό βάθος (TD), την αξιολόγηση, την περιτύλιξη και την τσιμεντοποίηση, οι μηχανικοί περνούν στην κρίσιμη φάση της ολοκλήρωσης του φρεατίου. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την εγκατάσταση εξοπλισμού που έχει σχεδιαστεί για τη βελτιστοποίηση της παραγωγής, είτε πρόκειται για σύνθετο είτε για βασικό πηγάδι. Η κινητήρια δύναμη πίσω από κάθε στρατηγική ολοκλήρωσης είναι η ανάκτηση όσο το δυνατόν περισσότερου πετρελαίου από το ρεζερβουάρ με λογικό κόστος.

Η απόφαση να ολοκληρωθεί ένα φρεάτιο για παραγωγή ή να βουλώσει και να το εγκαταλείψει ως ξηρή τρύπα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την αξιολόγηση σχηματισμού (FE) με χρήση κορμών ανοιχτών-οπών. Μόλις η ανάλυση καταγραφής FE υποδείξει πιθανές εμπορικές δεξαμενές πετρελαίου ή αερίου, το χαλύβδινο περίβλημα διοχετεύεται στο φρεάτιο και αντλείται τσιμέντο πίσω από αυτό. Στη συνέχεια, ο μηχανικός ολοκλήρωσης μετατοπίζει το υγρό γεώτρησης με ένα υγρό συμπλήρωσης - συνήθως γλυκό νερό ή μια άλμη που δεν αντιδρά- με τον σχηματισμό.

Πρωταρχικός στόχος της τσιμεντοποίησης είναι η αποτροπή της επικοινωνίας μεταξύ των ζωνών παραγωγής. Οι μηχανικοί λειτουργούν ένα κούτσουρο τσιμέντου (CBL) για να εξασφαλίσουν ότι το περίβλημα από τσιμέντο μεταξύ του περιβλήματος και του τοίχου της γεώτρησης δεν έχει ελαττώματα. Εάν υπάρχουν κενά, εκτελούν μια λειτουργία συμπίεσης με τσιμέντο τρυπώντας το περίβλημα σε κατάλληλα βάθη και εγχύοντας τσιμέντο.

Τα κούτσουρα δεσμών τσιμέντου μπορούν να ανιχνεύσουν κακά αποτελέσματα λόγω λανθασμένης πυκνότητας τσιμέντου, ατελούς αφαίρεσης λάσπης, πρόωρης ζελατινοποίησης ή σκλήρυνσης και υπερβολικής απώλειας υγρού από τον πολτό τσιμέντου.

Στη συνέχεια, οι μηχανικοί τρυπούν το περίβλημα και το περίβλημα από τσιμέντο σε ζώνες που προσδιορίζονται από την ανάλυση FE ως ευνοϊκές για τη ροή υδρογονανθράκων. Οι διατρήσεις είναι οπές που γίνονται μέσα από το περίβλημα, συνήθως χρησιμοποιώντας διαμορφωμένες γομώσεις που εκτοξεύονται από ένα πιστόλι διάτρησης που μεταφέρεται με σύρμα, σωλήνωση ή περιελιγμένη σωλήνωση. Αυτές οι λειτουργίες συχνά αφήνουν συντρίμμια που μπορούν να εμποδίσουν τη ροή του υγρού. Για να μετριαστεί αυτό, οι μηχανικοί μπορούν να αντλήσουν ένα διάλυμα ασθενούς οξέος για να διαλύσουν τα συντρίμμια.

Ανάλογα με το επίπεδο γνώσης σχετικά με τον σχηματισμό, οι χειριστές μπορούν να πραγματοποιήσουν μια δοκιμή πηγαδιών. Αυτό εκτελείται συχνά χρησιμοποιώντας μια βαλβίδα σωλήνα γεώτρησης συνδεδεμένη στο κάτω μέρος μιας σειράς εργασίας (σωλήνας ή σωλήνας διάτρησης). Η βαλβίδα ανοίγει από την επιφάνεια και τα ρευστά του φρεατίου ρέουν μέσω ενός διαχωριστή (ένα επιφανειακό δοχείο που διαχωρίζει το λάδι, το αέριο, το νερό και το υγρό συμπλήρωσης). Μετρώντας τους ρυθμούς παραγωγής, οι χειριστές αποκτούν χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τις μελλοντικές επιδόσεις των φρεατίων και τα χαρακτηριστικά του ταμιευτήρα.

Εάν ο σχηματισμός έχει χαμηλή διαπερατότητα, οι μηχανικοί μπορεί να δημιουργήσουν ένα υδραυλικό κάταγμα αντλώντας νερό και άμμο (ή άλλα υλικά όπως πολτός) σε υψηλή πίεση στον σχηματισμό. Η πίεση σπάει το βράχο και ο πολτός αντλείται στα νέα σπασίματα. Όταν σταματήσει η άντληση και ανοίξει το πηγάδι, το νερό ρέει προς τα έξω, αφήνοντας άμμο (στήριγμα) για να κρατήσει ανοιχτά τα σπασίματα, παρέχοντας μια οδό υψηλής-διαπερατότητας για το πετρέλαιο και το αέριο.

Σε κακώς ενοποιημένους σχηματισμούς, τα σωματίδια άμμου μπορεί να μεταναστεύσουν στο φρεάτιο και στις διατρήσεις βύσματος. Για να αποφευχθεί αυτό, οι μηχανικοί μπορούν να εγχύσουν χημικές ουσίες για να δέσουν τους κόκκους άμμου μεταξύ τους ή να χρησιμοποιήσουν τεχνικές ελέγχου της άμμου - συμπεριλαμβανομένων διαφόρων συστημάτων πλέγματος άμμου και χαλίκι - που εμποδίζουν την κίνηση της άμμου ενώ επιτρέπουν στο υγρό να περνά ελεύθερα.

Ολοκλήρωση ενιαίας-ζώνης:Ένας συσκευαστής σφραγίζει μέσα στο περίβλημα παραγωγής, απομονώνοντας υδραυλικά τη χορδή σωλήνωσης από τον δακτύλιο πάνω από τον συσκευαστή. Ο δακτύλιος περιέχει υγρό ολοκλήρωσης με αναστολείς διάβρωσης.

Ολοκλήρωση πολλών-ζωνών:Χρησιμοποιεί τουλάχιστον δύο συσκευαστές για να διαχωρίσει τις ζώνες παραγωγής. Τα υγρά από όλες τις ζώνες μπορούν να αναμειχθούν ή οι επάνω ζώνες μπορούν να απενεργοποιηθούν μέσω συρόμενων χιτωνίων έως ότου οι χειριστές προσδιορίσουν ότι η ανάμειξη είναι η βέλτιστη.

Ο σωλήνας παραγωγής είναι ο αγωγός μεταξύ της ζώνης παραγωγής και της επιφάνειας. Η αντοχή, το υλικό, το βάρος ανά μονάδα μήκους και η εσωτερική του διάμετρος καθορίζονται από τους αναμενόμενους ρυθμούς παραγωγής, τον τύπο ρευστού, την πίεση, το βάθος, τη θερμοκρασία και τη διαβρωτικότητα. Οι σφραγίδες (συσκευαστές) απομονώνουν ζώνες παραγωγής εντός του δακτυλίου σωλήνων του περιβλήματος.

Για φρεάτια με πολλαπλές ζώνες παραγωγής, τα υγρά εισέρχονται στο φρεάτιο μεταξύ των άνω και κάτω συσκευαστών και περνούν μέσα από ένα συρόμενο χιτώνιο (μια βαλβίδα που ανοίγει ή κλείνει μηχανικά χρησιμοποιώντας συρματόσχοινο ή περιελιγμένο σωλήνα) στη σωλήνωση.

Σχεδόν όλες οι συμπληρώσεις περιλαμβάνουν μια υποεπιφανειακή βαλβίδα ασφαλείας εγκατεστημένη εντός του σωλήνα μερικές εκατοντάδες πόδια κάτω από την επιφάνεια. Κλείνει αυτόματα το φρεάτιο εάν το σύστημα ελέγχου επιφάνειας είναι σε κίνδυνο και μπορεί να κλείσει χειροκίνητα για να προσθέσει ένα φράγμα μεταξύ του φρεατίου και της ατμόσφαιρας.

Όπου η παρέμβαση στο πηγάδι είναι δαπανηρή ή προβληματική, χρησιμοποιούνται έξυπνες ολοκληρώσεις (IC). Τα IC περιλαμβάνουν μόνιμους,-αισθητήρες πίεσης και θερμοκρασίας απομακρυσμένου χρόνου και τηλεχειριζόμενες βαλβίδες ελέγχου ροής σε κάθε σχηματισμό.

Όταν η πίεση της δεξαμενής είναι ανεπαρκής για την ανύψωση ρευστών στην επιφάνεια, τα φρεάτια πρέπει να είναι εξοπλισμένα με αντλίες ή συστήματα ανύψωσης αερίου:

• Ηλεκτρικές υποβρύχιες αντλίες (ESP):Χρησιμοποιήστε ρότορες και στάτορες για την άντληση υγρών στην επιφάνεια.
• Αντλίες ράβδου (αντλίες ράβδου ρουφήχησης):Χρησιμοποιήστε παλινδρομική κάθετη κίνηση για να ανυψώσετε υγρά.
• Ανελκυστήρας αερίου:Εγχέει αέριο στον δακτύλιο του περιβλήματος. αέριο εισέρχεται στη σωλήνωση κάτω από τη στήλη του υγρού, μειώνοντας την πυκνότητα του υγρού και επιτρέποντας στην άνωση να ανυψώνει τα υγρά. Ο όγκος της έγχυσης μπορεί να ρυθμιστεί με βαλβίδες που κατανέμονται κατά μήκος του σωλήνα.

Σε δεξαμενές χαμηλής-πίεσης, μπορεί να εγχυθεί νερό ή αέριο μέσω ενός φρεατίου για να ωθήσει το πετρέλαιο μέσω του σχηματισμού σε ένα φρεάτιο παραγωγής. Τα φρεάτια παραγωγής μπορεί να είναι εξοπλισμένα με συσκευές ελέγχου εισροής (ICD) για τη διαχείριση του όγκου και της θέσης της εισροής ρευστού.

Οι μηχανικοί λαμβάνουν υπόψη πολλούς παράγοντες όταν σχεδιάζουν μια ολοκλήρωση: τύπος και όγκος υγρών που θα παραχθούν, θερμοκρασίες κάτω και επιφάνειας, βάθος ζώνης παραγωγής, ρυθμός παραγωγής, θέση φρέατος και περιβάλλον. Οι λύσεις κυμαίνονται από βασικές-ολοκληρώσεις ανοιχτών οπών (πιθανώς χωρίς κορδόνι περιβλήματος παραγωγής) έως εξαιρετικά πολύπλοκα πολυμερή φρεάτια (πολλαπλές οριζόντιες ή υψηλές-γωνίες γεωτρήσεων που διανοίγονται από ένα μόνο κύριο φρεάτιο, το καθένα με τη δική του ολοκλήρωση).

Τα βασικά στοιχεία για τη βέλτιστη ολοκλήρωση περιλαμβάνουν αξιόπιστη ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων, δεδομένα από φρεάτια μετατόπισης και ευελιξία. Έχοντας αξιόπιστη γνώση της ζώνης στόχου και του τρόπου με τον οποίο τα κοντινά πηγάδια έχουν ανοίξει και παράγει αυτούς τους σχηματισμούς, οι μηχανικοί μπορούν συχνά να σχεδιάσουν βασικές ολοκληρώσεις πριν από τη γεώτρηση, ενώ αναγνωρίζουν ότι δεν θα έχει κάθε πηγάδι η ίδια απόδοση.

Για πιο λεπτομερείς πληροφορίες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε με την ομάδα της Vigor για πιο λεπτομερείς πληροφορίες προϊόντος.