lekcja podstawy wiercenia składa się z następujących tematów:

• cele nauki
• tematy lekcji
• Wiercenie: Gdzie, co i jak
• Geologia
• skały
• płyty tektoniczne
• zbiorniki
• formacje
• naprężenia
• wrogie środowiska
• całkowita głębokość pionowa (TVD)
• studnie poziome
• studnie odchylone
• Wiercenie kierunkowe
• studnie wielostronne
• Znaczenie usługi naftowe
• wiercenie kontraktowe
• wykonawcy odwiertów lądowych
• wykonawcy odwiertów morskich

pomocne jest podzielenie zarówno tematów wiercenia, jak i produkcji na cztery podstawowe tematy wokół kluczowych czynników napędzających operacje złożoność, w tym:

• Typ węglowodorów, czy ropa naftowa lub gaz,
• typ zbiornika, czy konwencjonalny lub niekonwencjonalny,
• lokalizacja, czy na lądzie lub na morzu, w odległych lub trudnych warunkach klimatycznych i
• wreszcie sprzęt. Do wiercenia obejmuje to rodzaj wiertnicy i sprzętu podpowierzchniowego.

Dowiedz się więcej o oleju & podstawy wiercenia w Gazie

kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o naszym certyfikacie szkolenia online w zakresie ropy i gazu

Wiercenie – gdzie, co i jak

rzeczywisty proces wiercenia studni jest podobnie jak przy użyciu wiertarki do wykonywania zadań warsztatowych.

• przed wierceniem dokonuje się pomiarów, aby pokazać, gdzie wiercić.
• materiał, rozmiar otworu i głębokość wiercenia określi właściwy rodzaj wiertła
• określi również, jak duży musi być silnik wiertarski, aby napędzać wiertło w ruchu obrotowym.

koncepcja całego procesu wiercenia jest stosunkowo prosta. Pod powierzchnią ziemi znajduje się potencjalny zbiornik. Aby uzyskać dostęp i wydobyć olej lub gaz, należy wywiercić otwór przez różne skały, materiały i warstwy, aby do niego dotrzeć.

w wierceniu ropy naftowej i gazu „jak” wiercić studnię, jest tematem tego modułu i często jest ostatnim elementem, który należy rozważyć. Po pierwsze, zespół musi zdefiniować:

• gdzie wiercić-w oparciu o prace poszukiwawcze i ewaluacyjne, geologię i potencjalną strukturę podpowierzchniową
• co-określone przez zbiornik i warstwy, które określają Profil studni, zarówno głębokość, jak i rozmiar otworu

Po zdefiniowaniu powyższego, inżynier wiercenia może opracować „jak”, w tym:

• optymalna Wiertnica
• szczegółowy projekt i budowa studni
• potrzebne bezpieczeństwo operacyjne i planowanie awaryjne
• ważne punkty decyzyjne „go” i „no-go” w operacji

Geologia

Geologia to badanie materii stałej, która stanowi ziemię. Obejmuje to wszystkie podziemne formacje:

• gleba i skały
• różne warstwy skorupy ziemskiej
• rdzeń

geolodzy odgrywają dużą rolę w operacjach wiertniczych. Ich badania eksploracyjne określają, gdzie można znaleźć ropę naftową i gaz oraz jaki rodzaj studni najlepiej wykorzystać, aby do niego dotrzeć.

w pierwszych dniach wiercenia, wykrawanie otworów w ziemi z nadzieją na trafienie big było w zasadzie hitem i miss perspektyw.

dzisiaj technologia przeszła długą drogę w określaniu, gdzie wiercić, jak głęboko wiercić i jaki rodzaj sprzętu będzie potrzebny do wydobycia ropy naftowej i gazu, co prowadzi do globalnych sukcesów w zakresie odwiertów poszukiwawczych w zakresie 60-70%.

skały

proces wiercenia studni musi przejść przez różne rodzaje skał w ziemi. Skały składają się z materii mineralnej lub organicznej i leżą w warstwach podpowierzchniowych lub warstwach na całym świecie.

skały mogą zawierać jeden minerał, taki jak sól kamienna i niektóre wapienie, lub wiele minerałów, takich jak granit (kwarc, skaleń, Mika i inne minerały).

Wiercenie napotyka trzy podstawowe rodzaje skał, z których każdy ma inną charakterystykę, która wymaga innego wiertła, prędkości wiertła i ciśnienia wiertła, aby być najskuteczniejszym i najbezpieczniejszym wierceniem. Są to:

• Skała magmowa-ten rodzaj skały jest bardzo twardy (np. granit) i był kiedyś stopioną skałą, która ochładzała się i krzepła.
• skała osadowa-ten rodzaj skały występuje w mniejszych fragmentach i jest przenoszony przez wiatr lub wodę, dopóki nie osiądzie. Ten rodzaj skały jest nieco łatwiejszy do wiercenia. Przykładami są piaskowce i wapienie.
• Skała metamorficzna-jest wynikiem poddania istniejącej skały ekstremalnemu ciśnieniu i temperaturze, przekształcając ją w skałę metamorficzną. Przykładami tego typu skał są łupek i marmur.

najczęściej spotykane skały (osadowe) najpierw osadzają się w warstwach poziomych zwanych warstwami.Często są one następnie zdeformowane przez ruchy skorupy ziemskiej.

płyty tektoniczne

największe ruchy wpływające na warstwy skalne są związane z dryfem kontynentalnym, zwanym tektoniką płyt.

zewnętrzna warstwa skorupy ziemskiej składa się z siedmiu płyt tektonicznych, które unoszą się na stopionym jądrze Ziemi. Płyty te stale zmieniają pozycję, znane jako dryf kontynentalny.

ruchome płyty tektoniczne mają trzy rodzaje granic: zbieżne lub kolizyjne granice, rozbieżne lub rozszerzające granice i przekształcające granice. Trzęsienia ziemi, aktywność wulkaniczna, budowanie gór i tworzenie okopów oceanicznych występują wzdłuż granic płyt.

płyty tektoniczne i ich ruch mogą znacznie wpłynąć na proces wiercenia, jeśli studnia znajduje się w pobliżu granic kolizji płyty, na przykład tysiące studni w Kalifornii, wiele w pobliżu uskoku San Andreas.

płyty przesuwne mogą szybko zmienić skład warstw podpowierzchniowych, powodując uszkodzenie sprzętu wiertniczego i wadliwe odczyty zbiornika.

zbiorniki

zbiorniki występują w różnych kształtach i rozmiarach. Najczęściej spotykanymi zbiornikami konwencjonalnymi w początkach przemysłu były piaskowce.

obecnie zbiorniki węglanowe zawierają ponad 60% pozostałej na świecie ropy naftowej. Formacje węglanowe są złożone, niejednorodne, z nieregularnymi ścieżkami przepływu i pułapkami cyrkulacyjnymi.

większość firm świadczących usługi na polach naftowych koncentruje się na opracowywaniu najnowocześniejszych technologii w celu efektywnego wykorzystania złożonych środowisk zbiornikowych.

formacje

„formacje” to ogólne określenie skały otaczającej zbiornik, który musi być przewiercony, aby dotrzeć do ostatecznej strefy płacy.

ocena formacji, odnosi się do objętości skały analizowanej na podstawie pomiarów wykonanych w otworze wiertniczym, Zwykle log lub badanie studni. Ocena formacji pomaga oszacować potencjał produkcyjny odwiertu i wybrać metodę kompletacji odwiertu.

oceny formacji dokonuje geolog. Zbierając dane dotyczące ciśnienia i próbki płynów z formacji, geolodzy i inżynierowie chemiczni mogą również określić najlepszy wzór chemiczny dla płynów wiertniczych potrzebnych do kontrolowania ciśnienia odwiertu i napędzania sadzonek na powierzchnię.

naprężenia

skały zakopane głęboko w ziemi nie są statyczne, ale podlegają stale zmieniającym się Warunkom. Warstwy skał wywierają ogromny pionowy nacisk na odwiert i bit. Skały z boku wywierają poziome siły na odwiert.

ostateczna skała pokrywy podpodłogowej jest często bardziej zwarta i znacznie trudniejsza do przewiercenia. Ważne jest, aby zrozumieć te stresy, próbując określić najlepszy sposób wiercenia w strefie płacy.

wrogie środowiska

studnie obecnie przekraczają 6000 m (20 000 stóp) głębokości. Na tych głębokościach studni temperatury wiertła mogą przekraczać 450 stopni F, A ciśnienia mogą przekraczać 15 000 psi. Obecność kwaśnych gazów (H2S, CO2) i chlorków sprawia, że wiercenie jest wyzwaniem technicznym.

ważne jest, aby wiedzieć, czy istnieją wrogie warunki studni podczas wiercenia, aby można było wybrać odpowiednie komponenty odwiertu.

należy również wprowadzić środki bezpieczeństwa w celu ochrony personelu wiertnicy.

dwie głębokości pionowe (TVD)

dwa kluczowe wymiary są ważne w projektowaniu studni:

• planowany koniec studni, mierzony długością rury wiertniczej wymaganej do osiągnięcia strefy płacy, nazywa się zmierzoną głębokością (MD).
• całkowita głębokość pionowa (TVD) jest niezależna od odchyleń i ścieżki używanej do przejścia do strefy płatnej.

wszystkie systemy i urządzenia wiertnicze muszą być zaprojektowane i skonfigurowane tak, aby zmierzyły zmierzoną głębokość (MD). Przede wszystkim należy wybrać odpowiednią platformę. Kluczowym czynnikiem wyboru platformy napędowej jest jej zdolność do obracania ciągu wiertniczego-mierzona w mocy konia.

TVD jest ważne, ponieważ daje inżynierowi wiercenia wyobrażenie o ciśnieniach i temperaturach, które wpłyną na ciąg wiertniczy i wiertło.

studnie poziome

pomimo tego, że większość złóż ropy naftowej i gazu jest szersza niż Gruba, przez ponad wiek preferowaną metodą pozostawały wiercenia pionowe. Pozioma studnia jest bardziej kosztowna, ale jest w stanie osiągnąć cele podpowierzchniowe, których nie można łatwo osiągnąć za pomocą pionowego otworu wiertniczego.

ponieważ studnie poziome mogą drenować większy obszar, potrzeba mniej, co oznacza mniejszą infrastrukturę powierzchniową. Ta zmniejszona powierzchnia sprawia, że wiercenie poziome jest idealne do zbiorników, które są płytkie, rozłożone, pęknięte lub w wrażliwych środowiskach.

te czynniki i postęp technologiczny, który sprawił, że studnie poziome stały się komercyjnie opłacalne, doprowadziły do 20-krotnego wzrostu liczby studni poziomych w USA w ciągu ostatnich dwóch dekad.

w przypadku studni pionowej rolą geologa jest przede wszystkim ocena ” tego, co zostało wiercone.”Dzięki studniom poziomym geolodzy stają się teraz częścią operacji wiercenia, aktywnie uczestniczą w kierowaniu studnią wzdłuż pożądanego profilu i reagują na dane zwrotne podczas wiercenia.

odwierty odchylone

odchylenie to kąt, pod którym odwiert odchyla się od pozycji pionowej 90°.

Większość odchyleń występuje naturalnie z powodu elastyczności ciągu wiertniczego i reakcji na struktury wiertnicze, takie jak zanurzenia w wierconych złożach skalnych.

odwiert można celowo zboczyć, aby ominąć przeszkody wysokiego ryzyka lub dotrzeć do dodatkowych zbiorników. Odwierty są również odchylone, aby uniknąć obszarów pod powierzchnią, które mogą zawierać wysokie stężenia toksycznych gazów.

obecnie studnie często są obracane w kierunku poziomym, aby:

• zwiększyć ekspozycję na strefy produkcji
• przecinają większą liczbę złamań
• podążają za złożoną strukturą

studnie często są odchylone przez zastosowanie mechanizmu sterującego przymocowanego do ciągu wiertniczego.

Wiercenie kierunkowe

Wiercenie kierunkowe to zamierzone odchylenie odwiertu od ścieżki, którą w naturalny sposób podążałby.

osiąga się to poprzez zastosowanie specjalistycznego sprzętu wiertniczego, takiego jak whipstoki, silniki błotne i konfiguracje montażu otworów wiertniczych (BHA).

Instrumenty wiertnicze stale mierzą ścieżkę studni w trzech wymiarach. Łącza danych do powierzchni przekazują te pomiary, aby umożliwić stałą regulację silników błotnych i komponentów BHA.

Wiertarka kierunkowa może również zmieniać inne parametry wiercenia, takie jak ciężar wiertła i prędkość stołu obrotowego, aby skierować wiertło na żądaną ścieżkę kierunkową.

studnie wielostronne

zmniejszenie śladu pochodzi również z wielu poziomych studni wierconych z tego samego podkładu. Najczęstszą metodą jest przesunięcie wiertnicy o kilka metrów i uruchomienie kolejnego pionowego wału.

możliwe jest również wiercenie wielu studni z tego samego pionowego otworu wiertniczego. W tej technice, zwanej wielostronnym wierceniem, dwa lub trzy poziome otwory, każdy o długości kilkuset do kilku tysięcy stóp, mogą być wiercone z tego samego głównego pnia, jak gałęzie drzewa lub Kandelabr. Technika ta jest szczególnie powszechna na morzu lub w miejscach wrażliwych na środowisko na lądzie.

wielostronne odwierty tworzą wysoce wydajną sieć odwadniającą w zbiornikach z wieloma izolowanymi kieszeniami ropy naftowej lub gazu.

postępy w technologii wielostronnego wiercenia i kompletacji obiecują zmniejszenie kosztów odwiertu, większą elastyczność i większy potencjał zysku dla operatora.

projekt Taml (Technical Advancement of Multilaterals) został utworzony w 1997 roku, aby edukować Przemysł na temat zalet studni wielostronnych.

Multilaterały okazały się skuteczne w różnych zastosowaniach wiertniczo – produkcyjnych, ale członkowie TAML uważają, że przemysł nadal nie dostrzega pełnego potencjału technologii.

niektórzy szacują, że 10% z 60 000-70 000 odwiertów naftowych i gazowych rocznie wierconych na całym świecie to kandydaci wielostronni, podczas gdy TAML umieszcza odsetek tak wysoki, jak 75%.

usługi naftowe

jak wynika z wykresu niezależnego Stowarzyszenia naftowego Ameryki (IPAA) dla typowej studni amerykańskiej wierconej w latach 2003-2004:

• Wiertnice to około 30% kosztów studni
• wysokiej jakości stal OCTG (towary rurowe z kraju naftowego) to kolejny duży czynnik kosztowy, przy około 14% kosztów studni. Są one dostarczane przez światowych producentów stali.
• jako grupa usługi techniczne, w tym cementowanie, płuczka wiertnicza, leczenie formacji i testowanie studni, stanowią kolejne 19% kosztów odwiertu.
• najwiÄ ™ ksza pozostaĹ 'a Kategoria róşnych (przy 20% kosztĂłw odwiertu) obejmuje rusztowania, sprzÄ ™ t, przeglÄ … d rur, materiaĹ’ y i zaopatrzenie platformy, zaĹ ’ ogi obudowy itp.

zauważ, że te wartości procentowe są tylko kierunkowe. Cóż koszt, zwłaszcza cena za stopę, zmienia się w zależności od powierzchni i struktur zbiornika itp. Wiercenie kierunkowe i wielokrotne zabiegi szczelinowania zwiększają koszty w wielu miejscach. Uważany za stały koszt, koszt platformy jest wyższy procent na płytkiej studni.

Ostatnio koszty wszystkich towarów i usług rosną z powodu ciasnych dostaw.

Wiercenie kontraktowe

obecnie większość globalnej floty wiertnic jest własnością firm wiertniczych kontraktowych.

zazwyczaj pomiędzy operatorem E&P a operatorem umowy. Usługi platformy świadczone operatorom e&p obejmują doświadczony personel i specjalistyczny sprzęt.

umowy wiertnicze mogą być mieszaniną typów, w zależności od:

• ogólne e& p wydatkowy cykl koniunkturalny
• rodzaj rynku dla wiertnicy, tj. US vs. lokalizacja zagraniczna i np. onshore vs. offshore
• dostępność platformy wiertniczej ze względu na nową budowę i te obecnie objęte umową

wykonawcy wiercenia na lądzie

Wiertnica – dostarczona przez wykonawcę – to największy pojedynczy koszt wiercenia studni. W oparciu o przychody, wykonawcy wiertnic są największym segmentem branży usług naftowych.

wszystkie studnie lądowe są wiercone z powierzchni za pomocą platformy gruntowej. Platformy lądowe mogą być również scyzorykami i platformami śmigłowcowymi, które można rozbić na wystarczająco małe kawałki, aby można je było przetransportować do odległego miejsca lądowania ciężarówką lub helikopterem. Branża platform wiertniczych na lądzie wydaje się być branżą zlokalizowaną, ponieważ koszty przenoszenia platform w skali regionalnej lub międzynarodowej mogą być wysokie.

wysokie ceny ropy sprawiają, że opłaca się odkrywać i przebudowywać stare pola, generując aktywność dla lekkich platform wiertniczych i systemów wiercenia rur zwojowych (CTD).

w Stanach Zjednoczonych Nowy pośpiech w kierunku wiercenia głębokiego gazu łupkowego będzie wymagał wyższych platform wiertniczych (1500 KM i więcej). Studnie te są jedną z najwyższych opcji kosztowych w planie operatora E&P. Jeśli ceny gazu ziemnego spadną, wiercenie tych studni może zostać ograniczone.

Offshore Drilling Contractors

platformy wiertnicze Offshore są masywnymi, samobieżnymi, pół-zanurzalnymi platformami i statkami wiertniczymi zaprojektowanymi do pracy na tysiącach stóp wody.

rynek usług wiertniczych podmorskich ropy naftowej i gazu stale się rozwija, a nowe budowle powiększają floty.

od połowy 2008 r.ponad 90% mobilnych jednostek wiertniczych na świecie było objętych kontraktem, zgodnie z dziennikiem gazowym Oil &.

oprócz studni poszukiwawczych operatorzy przeznaczyli duże ilości kapitału na wiercenie i rozwój dużych projektów na całym świecie. Niektórzy analitycy twierdzą, że te nowe projekty pójdą do przodu z cenami ropy naftowej w przedziale 50-60 dolarów.

kontrakty na Wiertnice Offshore wydłużają się do prawie 2 lat, w odpowiedzi na:

• rosnące zapotrzebowanie
• zmniejszona dostępność wiertnic
• długie czasy realizacji nowych konstrukcji z powodu wąskich gardeł w produkcji i sprzęcie