جزوات مهندسی ژئوتکنیک

ترجمه مقاله فناوری های جدید در حفاری جهت دار SAGD

جزئیات و دریافت گزارش فایل

جایگزینی دقیق جفت چاه ها حیاتی ترین عوامل در اجرای موفقیت آمیز یک برنامه ی حفاری شکاف جاذبه به کمک بیم هستند (SAGD). یک برنامه ی حفاری SAGD شامل جایگزینی رویه متناسب با حدود مخزن و توأم کردن رویه با انژکتور بصورت دقیق تر است. براورده کردن این انتظارات بالا در سازه های تلفیق نیافته (یعنی شن و ماسه ی نفت McMurry در کانادا) مستلزم تمرکزی قوی روی ابداع تکنولوژیکی می باشد.
کار معمول در حفاری چاه های SAGD در شمال شرق Alberta، حفاری جفت SAGD های جانبی با موتورهای معمول هدایت شونده و اندازه گیری مقاومت های ویژه در حین حفاری است (LWD). اگرچه این تلفیق محدودیت های موفق و معینی ارائه داده که بر حسب کیفیت چاه و مکان جایگزینی آن در دسترس است. در پروژه ی نمایشی که توسط یکی از شرکت های بزرگ نفتی انجام شد، چندین مورد پیشگام صنعتی به طرز موفقیت آمیزی پیاده سازی شدند، که شامل تلفیقی از جدیدترین تکنولوژی LWD و تکنولوژی جهت دار و مقیاس های آن بود.
سنگ بنای این گام های اولیه ی صنعتی کاربرد یک سیستم با سازه ی قابل تغییر و هدایت شوند بود (RSS) که روی ۲۰ چاه افقی استفاده شد. این سیستم همراه با سنسور مقاومت ویژه ی آزیموتی (سمتی) فوق عمقی (یعنی RSS) هدایت زمینی دقیقی همراه با کران بستر پایینی در چاه های تولید کننده را حاصل نمود که در ثبت و ضبط مخزن بهبود یافته و توصیف بهتر آن بدست آمده بود. با داشتن زمان بیشتر امکان حفاری کارآمدتر وجود داشت و هزینه های چاه ها به طرز قابل توجهی کاهش می یافت. رانش های خطی بسیار هموار ،فقدان خمیدگی را نشان می داد که احتمالاً به واسطه ی اسمبل کردن حفره پایینی دوار ایجاد شده بود (BHA). کنترل جهت دار بهبود یافته حائل های چاه یکپارچه ای ایجاد کرده بود که احتمالاً بین جفت های عرضی قرار داشت و بدین وسیله ریسک hot spot ها و مدار کوتاه زدن را در عرض عملیات SAGD کاهش می داد. استفاده از یک بخش برقی با دیواره ی امکان وجود جفت بالای RSS ، bit-rev/min را برای پاسخگویی BHA بهبود یافته در حین به حداقل رساندن چدن ریزی و لوله کشی را فراهم می آورد. در مجموع نتایج و درس های آموخته شده از نمایش این تکنولوژی های جدید نشانگر واضحی از آینده ی رو به پیشرفت حفاری جهت دار در SAGD ارائه می دهد.
حوزه پروژه و چالش های آن. SAGD حفاری جدید و روش تولید نسبتاً نویی است که به طور تجاری در دهه ۱۹۹۰ معرفی شده است. تا کنون حفاری دقیق جفت چاه های SAGD مستقل از تکنولوژی توسعه یافته برای دیگر طرح های چاه است که الزاماً مستلزم همان سطح از دقت نیستند. در حالی که این تکنولوژی به سرعت بهبود می یابد، محدودیت هایی نیز در مورد کیفیتی کلی چاهی وجود دارد که می توان آن را حفر کرد، شامل طبیعت مارپیچی و پیچ و خم دار چاه ؛ جایگزینی دقیق TVD؛ و پنجره ی نسبتاً بزرگ مورد نیاز برای هدایت کردن قسمت جانبی. اما حالت مطلوب برای شکستن این مرز و محدودیت ها و افزایش ارزش هر جفت چاه منجر به ایجاد ایده های جدیدو اتخاذ تکنولوژی هایی است که جدیداً در دسترس قرار گرفته اند و قبلاً در پروژه ی نفت – شن و ماسه بکار گرفته نشده اند.
با داشتن این مطلب در ذهن، گروه حفاری وظیفه ای در این پروژه داشتند که آن تعیین اهداف بخصوص در بخش سازه و بخش های جانبی بود. این اهداف شامل موارد زیر بودند:
حفظ فاصله چاه تولید کننده در عمق ۳ متری با زیر پایه ی منبع. حوزه ی LDP زیر یک ناحیه ی گسترده از آب زیر زمینی با عمق ۲۰ متر است. فاصله سازگار با عملیات SAGD کارآمد حیاتی است. خشکی dogleg متوسط و کم (DLS) در مسیرهای جانبی برای رانش خطی ساده و فضا سازی چاه یکپارچه و متناسب و هندسه ی مطمئن آن. بدون هیچ گونه اصلاح بیش از حدی. مشاهده شده که ایجاد اصلاحیه های دوره ی گروهی معمولاً در عمق چاه سینوسی حاصل می شود و بنابراین از حفار هدایت شده خواسته می شود تا اصلاحات کمی ایجاد کند تا طرح چاهی که حاصل می شود نزدیک به طرح اولیه ی چاه باشد. منافذ (روزنه های) هدایت انژکتور / تولید کننده ی بسیار تنگ. به جای یک روزنه ی عرضی و افقی تعریف شده س معین (بر حسب متر یا کسری از متر) از شرکت خواسته شده که حفارهای هدایت شده چاه را روی طرح اولیه بدون هیچ گونه تلورانسی برای تحمل انحراف حفظ نماید).
حفظ آفست پنج متری میان انژکتور – تولید کننده در بخش جانبی نزدیک به آفست ۴ متری برای ۱۰۰ متر آخر. این بستار در ۵۰ متری سطح جانبی رخ می دهد و یک افت ملایم است. بستار برای همیاری در توزیع بیم جفتی طراحی شده است.
حفر با تانژانت ۷۵ متری در بخش سازه با نرخ dogleg کمتر از ۳۰/۳۰۰٫
اهدافی که قبلاً مشخص شدند چالش هایی را ایجاد کردند که نه تنها مهندسان حفاری با آن روبرو هستند. بلکه علاوه بر آن حفاران هدایت شده و دیگر خدماتی که در پروژه شامل شده اند نیز شامل این چالش های می شوند. علاوه بر چالش هایی که در مورد گروه حفاری بواسطه ی طراحان این پروژه وجود دارد، چالش های عملیاتی معینی نیز در حفاری نفت – شن و ماسه بارز هستند.
محدودیت های چرخشی – سرعتی . سرعت چرخش تجهیزات محدود به عملیات کاملاً ایمن و کارآمد در سطح بود. محدودیت های rev/min انتخاب شدند تا به تجهیزات سطح و پرسنل امکان داده شود که با ایمنی کار کرده و به کار خود ادامه دهند تا پوشش دادن و درپوش گذاری لوله ها به حداقل رسانده شود. نرخ کلی بهبود یافته رخنه (ROP) در حین حفظ مقیاس های حفاری کنترل اکید. علاوه بر محدودیت های rev/min ، ROP ی آنی محدود به گروه حفاری شد تا از عملیات کاملاً ایمن و کارآمد اطمینان حاصل شود. این محدودیت ها نرخ کلی حفاری را بهبود می دهند و چالش به دلیل ایجاد بهبودها ایجاد می کردند که باید از افزایش کارایی و کاهش در زمان غیر تولیدی حاصل می شد (NPT). استفاده از دورسنجی الکترو مغناطیسی (EM) به جای دورسنجی گل – پالس. دورسنجی EM سریع و کارآمد است؛ اما، آن نیز محدودیت های معینی دارد که یکی از آن ها اتصال نزدیک با کفش محافظ است.

Drilling Better Pair: New Technologies in SAGD Directional Drilling

The precise placement of well pairs is one of the most-crucial factors in the successful execution of a steam-assisted-gravity-drainage (SAGD) drilling program. A SAGD drilling program includes placing the producer well relative to the reservoir boundaries and twinning the producer with the injector well accurately. Delivering on these high expectations in unconsolidated formations (e.g., the McMurray oil sands in Canada) requires a strong focus on technological innovation. A common practice in drilling SAGD wells in northeast Alberta is to drill lateral SAGD pairs with conventional, steerable mud motors and logging-while-drilling (LWD) resistivity measurements. Although this combination has delivered success, certain limitations exist in terms of wellbore quality and placement. At a demonstration project by a major oil company, several industry firsts were implemented successfully, including a combination of the newest and most-cutting-edge directional, measurement, and LWD technology. The keystone of these industry firsts was the application of a soft-formation-modified, point-the-bit rotary-steerable system (RSS) used on 20 horizontal wells. Combined with an ultradeep azimuthal resistivity sensor, the RSS provided precise geosteering along the bottombed boundary in the producer wells, resulting in improved reservoir capture and characterization. More on-bottom time enabled more-efficient drilling and reduced well costs significantly. Highly smooth liner runs reflected the lack of tortuosity in the wellbore, made possible by the rotary bottomhole assembly (BHA). Improved directional control made uniform well separation possible between lateral pairs, thereby reducing the risk of hot spots and short circuiting during SAGD operations. The use of an even-walled power section above the RSS increased the bit rev/min for improved BHA responsiveness while minimizing casing and pipe wear. Overall, the results and lessons learned from the demonstration of these new techniques provide a clear indication of the progressive future of directional drilling in SAGD.

• ترجمه فارسی مقاله انگلیسی

Drilling Better Pair: New Technologies in SAGD Directional Drilling
Journal: Society of Petroleum Engineers (SPE)

• دانلود رایگان فایل pdf مقاله انگلیسی در 12 صفحه
• فایل pdf ترجمه فارسی در 31 صفحه