OBM 시스템 — 제제 및 유변학적 특성

오일 기반 머드 제형 및 노화된 유체 특성

16시간 동안 190도에서 열 압연; 190도 및 3.45MPa에서 HTHP 유체 손실 테스트.

Volos™ 시스템은 극한의 온도에서 장시간 정적 노출 동안 안정적인 유변학적 특성을 유지합니다. 얇은 필터 케이크 증착과 결합되어 효율적인 유선 로깅, 케이싱 실행 및 접합 작업이 가능합니다. 맞춤형 구성은 ECD 상승, 순환 손실, 파이프 막힘 및 기타 다운홀 위험을 최소화하는 동시에 다운홀 도구를 보호합니다. 적용 가능한 지질학적 프로필: 고갈된 저수지, 부서진 탄산염, 손실되기 쉬운 지형.

-깊이 범위: 3000~5000m

-1차 굴착유체: OBM, 유실된 순환물질(LCM)과 함께 배치

쿠웨이트 북부의 Raudhatain 유전에서는 다운홀 문제를 안전하게 해결하기 위해 전문적인 시추 유체 기술이 필요합니다. 목표는 깊은 층에 있는 탄화수소 매장량을 발굴하고 매장량 개발 및 개발을 위한 조건을 최적화하는 것입니다. 목적에 맞게 엔지니어링된 설계를 통해 Lower Jurassic 간격을 개발하는 동시에 전반적인 유정 건설 비용을 줄일 수 있습니다. Lower Jurassic 지질 체계와 관련된 시추 위험을 완화하기 위해 구조화된 엔지니어링 솔루션이 배포되었습니다.

이전의 3개의 오프셋 유정에서는 고압 형성을 격리하기 위해 라이너가 필요했고 유정을 3⅞인치로 제한했습니다. 경향. 대상 TD 유정은 고압 Najmah 간격과 고갈 구역을 모두 통과하도록 계획되었습니다. Middle Marrat 섹션은 단일 6인치로 드릴링되었습니다. MPD(Managed Pressure Drilling)를 사용한 구멍 단면. 이 설계는 더 큰 완성 구멍을 제공하여 시추 주기 시간을 줄이고 운영 효율성을 높여 유정 건설 비용을 크게 절감합니다.

단일 흐름 방식 내에서 고압 셰일(17.0ppg) 및 고갈된 석회암(9.5ppg)을 안전하게 시추할 수 있도록 설계된 맞춤형 유체 솔루션입니다.

고압 영역을 관통한 후 진흙 무게를 줄이면서 유변학적 특성을 유지하여 고갈된 지층에 대한 지속적인 드릴링이 가능합니다.

시추공 붕괴 및 차동 고착 위험 완화

확장된 수평 구간 드릴링(3,171피트)

앞선 세 개의 오프셋 유정에는 고압 지층을 격리하기 위한 라이너가 필요했고 이로 인해 다운홀 드리프트가 3⅞인치로 제한되었습니다. 해당 유정 프로그램은 고압 Najmah 구간과 탄화수소가 적은 Middle Marrat 구간을 모두 대상으로 합니다. 단일 6인치 내에서 이러한 간격을 드릴링하기 위해 관리형 압력 드릴링(MPD)이 배포되었습니다. 구멍 섹션. 이 구성은 장비 일수를 줄여 건설 비용을 실질적으로 절감하고 생산 성능 향상을 위해 더 큰 완료 드리프트를 제공합니다.

유정 강화 기술은 측정된 길이가 3,171피트에 걸쳐 Block ONE의 확장된 수평 프로필 내에서 고압 Najmah 구간과 고갈된 Middle Marrat 석회암을 시추하기 위해 처음으로 성공적으로 배포되었습니다. 중간 케이싱 스트링을 제거하면 6인치를 통해 유료 구역으로 진입할 수 있게 되었습니다. 제한된 3⅞인치에 걸쳐 저장소를 완성하는 대신 시추공을 사용합니다. 진흙으로 채워진 구멍. 이는 예상 생산율을 실질적으로 향상시킵니다. 이 간격을 시추하는 동안 심각한 유정 불안정성 이벤트는 기록되지 않았습니다. 유정의 총 사이클 시간은 두 가지 별도의 구멍 크기로 시추된 세 개의 오프셋 유정 중 가장 빠른 것의 50% 미만이었습니다(그림 2).

서브마이크론 입자로 나노안정화된 손실 순환 첨가제는 유정 강화 성능을 향상시키기 위해 제조되었습니다. 처리 효율성을 높이고 필터 케이크 품질을 최적화하며 유체의 HTHP 유체 손실을 더욱 줄입니다. DISC: 이 기간 동안 NAF 밀도 관리에는 세부 계획 및 엔지니어링 설계가 필요했습니다.

- 이 간격 동안 시추 작업은 구간 상단에서 17.0ppg의 진흙 무게로 시작된 후 고갈된 Middle Marrat 저장소를 시추하기 위해 9.5ppg로 감소되었습니다.

- 노천공 구간의 시추공 유실 및 구멍 수축을 완화하기 위한 운영 계획을 개발하고 실행했습니다. 드릴링하는 동안 브리징/밀봉 패키지의 농도를 유지하기 위해 가중치가 적용되지 않은 새로운 사전 혼합 유체로 희석하고 동시 첨가제 처리를 적용했습니다(그림 1).

-Newpark Fluid System의 숙련된 기술팀이 현장 감독 및 운영 관리를 제공했습니다.

테스트 조건: 150도에서 16시간 동안 열 압연 · 오일/물 비율 80:20 · 테스트 온도 65도

표 1 - 공식

표 2 - 유변학 및 유정 제어 속성

Ultra-HTHP 해양 시추에는 심각한 기술적 제약이 따릅니다. 비수성 유체는 강력한 열 안정성으로 인해 오랫동안 이러한 열악한 다운홀 환경의 기본 옵션이었습니다. 그러나 고분자 과학의 발전으로 인해 이러한 극한 상황에서 수성 굴착 유체(WBDF)의 작동 범위가 확장되었습니다.

남중국해 최초의 Ultra-HTHP 해상 가스전은 바닥 구멍 조건이 190~197도, 유체 밀도가 2.30~2.35sg, 압력 마진이 0.07~0.10sg, CO2/H2S 유입 위험 및 최대 구멍 각도가 53도인 특징을 가지고 있습니다. 표면 아래 손실 민감성은 작업자를 위한 수성 유체 설계를 의무화했습니다. Ultra-HTHP 방향성 유정, 특히 5000m를 초과하는 유정 TD의 경우 전 세계적으로 유사한 현장 우선순위가 존재하지 않습니다.

이 작업에서는 3개의 Ultra-HTHP 유정에 대한 맞춤형 WBDF 시스템의 제제 설계 및 현장 배포에 대해 자세히 설명합니다. 사전 작업 모델링과 결합된 전체 실험실 테스트 프로그램은 유변성이 제어되고 열 안정성이 유지되며 신뢰할 수 있는 가중제 현탁액을 갖춘 유체를 제공했습니다. 이러한 극단적인 다운홀 조건에서 향후 성능 최적화를 위한 경로와 함께 현장 실행 프로토콜이 문서화되어 있습니다.

중정석 처짐은 고밀도 유체 시스템의 주요 실패 모드를 나타냅니다. 제형 조정을 통해 200도에서 5일 동안 정적 노화 후 0.53 미만의 정적 새그 인자(SF)가 산출되어 장기간 정적 고온 노출 동안 안정성이 검증되었습니다. 이 특성화는 유체의 유변학적 반응과 열 내구성을 다루며, 작동 위험을 억제하고 ultra-HTHP 내에서 유정 무결성을 보존하는 능력을 입증합니다.

환경.

객관적인 지불은 핵심 설계 제약으로 물 차단을 도입한 저투수성 단단한 사암입니다. 중정석 입자 크기와 저장소 기공 목 사이의 불일치로 인해 형성 손상 위험이 증폭되었습니다. 다양한 화학적 완화 경로가 평가되었습니다. 현장 출시를 위해 맞춤형 계면활성제가 선택되었습니다. 이 계면활성제는 초고온에서 계면 장력을 억제하여 수분 차단을 약화시키고 저장소 호환성을 유지합니다.

첨가제 선택은 캠페인 전반에 걸쳐 유체 안정성 제어, HTHP 유체 손실 억제 및 유정 무결성 보장을 뒷받침했습니다. 현장 결과는 WBDF 기술의 이러한 단계적 변화가 초고밀도 해상 시추의 운영 효율성과 안전성을 향상시킨다는 것을 확인시켜 줍니다. 이 사례는 실행 가능한 엔지니어링 학습과 현장에서 입증된 솔루션을 제공하여 보다 효율적이고 지속 가능한 석유 및 가스 개발을 지원합니다.

타림 분지의 서부 지역은 중국의 복잡한 지질 조건을 지닌 전형적인 심해 및 초심도 석유 및 가스 저장소입니다. 이 지역에는 두꺼운 소금-석고층, 고압 염수층, 기타 고압 및 복잡한 압력 시스템을 갖춘 지층이 포함됩니다. 이러한 지질학적 특징은 지층 유체에 의한 시추 유체 오염의 높은 위험, 하염 저장소의 깊은 매설, 고온 및 시추 유체 설계의 어려움과 같은 과제를 제시합니다. 본 논문에서는 주요 첨가제를 체계적으로 선별하고 최적화하여 2.60g/cm3의 밀도로 220도 초고온에 견딜 수 있는 디젤유 기반 굴착 및 완성 유체 시스템을 개발했습니다. 전반적인 성능을 평가했습니다. 자체 개발한 고온 유화제(BZ-PSE), 유기 변형 리튬 실리케이트 점도 조절제(BZ-CHT) 및 복합 유체 손실 감소제(BZ-OLG/BZ-OSL)를 활용하여 시스템은 220도에서 에이징 후에도 뛰어난 유변학적 안정성(항복점 > 4.3 Pa)과 여과 제어 용량(HTHP 유체 손실 < 4.8 mL)을 유지했습니다. 이 시스템은 30~50% 복합 염수, 15% 염-석고 절단물, 10% 시멘트에 의한 오염에 대한 저항성을 보여 매우 두꺼운 진흙 셰일, 염-석고 층 및 고압 염수를 효과적으로 처리할 수 있는 능력을 입증했습니다. 현장 테스트는 GL 3C, DB X, Boz 13X 및 Boz 3X 유정에서 수행되었습니다. 결과는 고온, 고밀도 디젤유 기반 굴착 유체 및 완성 유체가 두꺼운 염-석고 층의 유정 불안정성, 고압 염수 침입 및 초고온 조건에서의 성능 저하로 인한 기술적 과제를 효과적으로 해결할 수 있음을 나타냅니다. 유사한 복합 지층의 안전하고 효율적인 굴착을 위한 신뢰할 수 있는 기술 지원을 제공합니다.

2019년에 발견된 틀라마티니 유전에는 멕시코 타바스코 주 해안의 얕은 바다에 상당량의 석유와 가스가 매장되어 있습니다. 이 지역은 일정 기간 동안 순환이 완전히 중단되고 유정이 불안정하며 투과성이 높은 지형, 간극 압력 변화로 인해 악화되는 가스 유입, 차압으로 인해 파이프가 자주 막히는 현상으로 유명합니다. 이러한 문제는 일반적으로 추가 유체 재료 요구 사항, 추가 케이싱 실행 및 긴 드릴링 시간으로 인해 추가 비용으로 이어집니다.

Impact Fluids 팀이 장비에 도착했을 때 작업은 26인치 부분에서 전체 순환 손실을 겪고 있었습니다. 565~1,000m(1,850~3,280ft) MD의 간격에서 불규칙한 파괴 구배는 1.16sg(9.68lb/gal)만큼 낮았습니다. 26인치를 드릴링하는 동안. 억제 폴리머 수성 굴착 유체를 사용하는 동안 진흙 무게는 1.16에서 1.20sg(9.68에서 10lb/gal)로 증가했습니다. 20인치. 케이싱 런이 565m MD에서 막히고 접합되었습니다. 옵션은 다음과 같습니다: 1) 565m MD에서 1,000m MD까지 희생 케이싱을 실행하거나 2) 16인치 드릴링을 계속합니다. 간격은 1,000~1,680m(3,280~5,510ft) MD이고 진흙 무게는 1.25~1.33sg(10.4~11.1lb/gal)로 증가합니다. 기존 조건에서 더 높은 진흙 무게는 추가적인 유정 불안정성, 가스 유입, 파이프 막힘을 유발하고 16인치를 완성하는 능력을 위태롭게 할 것입니다. 간격은 1,680m입니다.

첫 번째 단계는 FLC® 제품과 LCP 2000® 알약을 사용하여 순환 손실을 제어하고 유정을 강화하는 것이었습니다. 첫날 동안 FLC® SUPREME 및 FLC® EXTREME 알약은 26인치 제품의 총 순환 손실 문제를 해결했습니다. 간격.

두 번째 단계는 유성 시추 유체에 첨가된 FLC 2000® 유정 안정제를 사용하여 고투과성 중간 및 하부 플라이오세 지층을 통해 1000~1680 간격을 시추하여 지층 기공을 효과적으로 밀봉하고 지층 압력 변화로부터 유정을 격리하는 것이었습니다. 각 스탠드 후에 FLC® 유정 안정제 제품의 알약을 사용하여 유정 차폐를 강화했습니다. 유정 차폐는 지층 유입으로부터 유정을 효과적으로 격리하고 가스 이동 문제를 완화하는 동시에 유정 불안정성과 차별적 고착으로 이어지는 진흙 손실 위험을 줄입니다.

3개의 FLC® 알약이 26인치의 전체 순환 손실을 중단했습니다. 하루도 안 되는 간격. 16인치. 시추 유체에 FLC 2000®을 추가하고 유정 차폐 기능을 더욱 강화하기 위해 FLC® SUPREME 알약을 추가하여 진흙 손실이 없고 유실을 최소화하면서 6일 만에 시추 작업을 진행했습니다. 평균 ROP는 40m/hr 및 1,200psi 차압이었습니다. 유정은 희생 케이싱 없이 565m에서 1,000m까지 깊이를 프로그램하는 데 성공했습니다.

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