Phân tích toàn diện về kỹ thuật hoàn thành

Sau khi giàn khoan di chuyển đi, công việc quan trọng là hoàn thiện giếng bắt đầu. Quá trình này biến một lỗ khoan trần thành một ống dẫn an toàn, được kiểm soát và hiệu quả để sản xuất hydrocarbon. Nó bao gồm tất cả các hoạt động từ thời điểm thành hệ sản xuất được thâm nhập lần đầu tiên cho đến khi giếng được bàn giao cho sản xuất.

Hoàn thiện giếng là quá trình thiết lập đường dẫn dòng chảy đáng tin cậy và hiệu quả giữa bể chứa và giếng. Con đường này phải được điều chỉnh phù hợp với đặc điểm địa chất cụ thể của hồ chứa và yêu cầu kỹ thuật phát triển.

Các giai đoạn hoàn thành chính thường bao gồm:

• Vỏ:Chạy dây vỏ thép vào giếng để cách ly các vùng địa chất khác nhau, hỗ trợ thành lỗ khoan và tạo rào cản áp suất.
• Xi măng:Bơm vữa xi măng vào vòng xuyến giữa ống vách và hệ tầng. Sau khi được đặt, xi măng sẽ khóa vỏ vào đúng vị trí và tạo ra sự cách ly khu vực vĩnh viễn.
• Đục lỗ:Dùng súng đục lỗ tạo các lỗ xuyên qua ống vách và vỏ xi măng, tạo đường nối ban đầu cho chất lỏng vỉa đi vào giếng.
• Kích thích:Đối với nhiều giếng, đặc biệt là ở các nguồn tài nguyên độc đáo như đá phiến, bẻ gãy thủy lực là một bước hoàn thiện thiết yếu. Chất lỏng-áp suất cao được bơm để tạo ra mạng lưới các vết nứt trong bể chứa, được mở rộng bằng các vật liệu như cát để tạo ra các đường dẫn-có độ dẫn cao cho dầu và khí đốt.

Việc lựa chọn phương pháp hoàn thiện tối ưu là một quyết định kỹ thuật quan trọng. Việc hoàn thiện hiệu quả phải đáp ứng một số mục tiêu cốt lõi để đảm bảo tuổi thọ và khả năng tồn tại về mặt kinh tế. Nó nên:

• Tối đa hóa kết nối:Đảm bảo kết nối tốt nhất có thể giữa bể chứa và giếng khoan với thiệt hại tối thiểu về thành hệ.
• Giảm thiểu sức cản dòng chảy:Cung cấp diện tích dòng chảy vào lớn nhất có thể để giảm lực cản khi chất lỏng đi vào giếng.
• Đảm bảo cách ly khu vực:Bịt kín một cách hiệu quả các vùng dầu, khí đốt và nước để ngăn chặn sự giao thoa-dòng chảy chéo, hình nón và-liên vùng.
• Kiểm soát sản xuất cát:Ngăn chặn cát hình thành xâm nhập vào giếng, có thể gây xói mòn và sụp đổ, đảm bảo-khai thác lâu dài.
• Cho phép hoạt động trong tương lai:Tương thích với lực nâng nhân tạo và cho phép xử lý theo vùng trong tương lai như bẻ gãy, axit hóa, phun nước hoặc khí.
• Đáp ứng nhu cầu hồ chứa cụ thể:Đối với dầu nặng phải đáp ứng các phương pháp thu hồi nhiệt như phun hơi nước.
• Kích hoạt tính linh hoạt của vòng đời:Cho phép có thể di chuyển sang một bên hoặc khoan ngang trong các giai đoạn phát triển sau này.
• Tiết kiệm chi phí-Hiệu quả:Quá trình này phải đơn giản và tiết kiệm nhất có thể.

Giếng hoàn thiện là một hệ thống tích hợp bao gồm ba phần chính:

• Thiết bị đầu giếng:Việc lắp ráp ở bề mặt bao gồm đầu vỏ, đầu ống và cây thông Noel. Chức năng của nó là treo các dây ống và vỏ ống, bịt kín các không gian hình khuyên, kiểm soát quá trình sản xuất và cung cấp khả năng tiếp cận để tiêm (hơi nước, nước, hóa chất) hoặc các biện pháp can thiệp.
• Chuỗi hoàn thành:Các ống (ống, vỏ) và dụng cụ khoan lỗ chạy vào giếng. Cấu hình cụ thể rất khác nhau tùy thuộc vào việc đó là nhà sản xuất hay người phun và phương pháp nâng nhân tạo đã chọn (ví dụ: bơm thanh, ESP, nâng khí).
• Lỗ lắp ráp-dưới cùng:Sự kết hợp giữa các công cụ và ống ở dưới cùng của dây, được thiết kế để phù hợp với phương pháp hoàn thiện đã chọn (ví dụ: máy đóng gói và màn chắn cho gói sỏi).

Hướng dẫn nêu chi tiết các loại hoàn thành phổ biến nhất, mỗi loại có các ứng dụng và hạn chế cụ thể.

1. Hoàn thiện đục lỗ

Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trên toàn cầu (khoảng 90% số giếng). Nó bao gồm việc chạy và trát xi măng dọc khu vực sản xuất và sau đó đục lỗ.

• Vỏ thủng:Giếng được khoan đến độ sâu tổng thể, vỏ sản phẩm được trát xi măng và vùng được đục lỗ. Điều này cho phép hoàn thành có chọn lọc các khoảng thời gian, cách ly các vùng có vấn đề (nước, khí) và tạo điều kiện cho việc kích thích nhiều vùng.
• Lớp lót thủng:Thường gặp ở các giếng sâu hơn. Khoan dừng phía trên bể chứa, ống chống trung gian được lắp đặt. Một mũi khoan nhỏ hơn sẽ khoan bể chứa và một lớp lót xi măng được treo vào vỏ trung gian trước khi đục lỗ. Điều này giúp giảm chi phí và cho phép khoan bể chứa bằng chất lỏng tương thích hơn.

2. Hoàn thành lỗ mở

Khoảng cách hồ chứa không có vỏ hoặc lớp lót, để lại bề mặt hình thành hoàn toàn lộ ra.

• Thủ tục:Vỏ được đặt và gắn xi măng ngay phía trên đỉnh bể chứa. Sau đó, một mũi khoan nhỏ hơn sẽ khoan xuyên qua bể chứa, để nó mở.
• Ưu điểm & Hạn chế:Cung cấp khả năng hiển thị tối đa và năng suất cao. Tuy nhiên, việc sử dụng nó rất hạn chế. Nó không phù hợp với các hồ chứa cần kích thích (như nứt vỡ) hoặc nơi đá phiến có thể bong ra. Từng phổ biến trong các loại cacbonat có thẩm quyền, phần lớn nó đã được thay thế bằng các vật liệu hoàn thiện đục lỗ do nhu cầu kiểm soát khu vực tốt hơn.

3. Hoàn thiện kiểm soát cát

Cần thiết cho các giếng ở các thành tạo không cố kết hoặc cố kết kém, nơi có nguy cơ sản xuất cát. Các phương pháp chính bao gồm kỹ thuật cơ học và hóa học.

• Hoàn thành lớp lót có rãnh:Một lớp lót có các khe cắt sẵn-được đặt dọc theo vùng. Các khe này được thiết kế để cho phép các hạt nhỏ hơn đi qua trong khi vẫn giữ lại các hạt lớn hơn, tạo thành một "cầu cát" ổn định bên ngoài lớp lót. Chiều rộng rãnh, được xác định bởi kích thước hạt hình thành, là rất quan trọng. Một hạn chế chính là dao phay thường đặt chiều rộng rãnh tối thiểu là 0,5 mm. ​​​​​Thủ tục:Một phương pháp được ưu tiên bao gồm việc đặt vỏ trung gian phía trên bể chứa, khoan vùng trả tiền, sau đó chạy và treo lớp lót có rãnh. Điều này bảo vệ sự hình thành khỏi bị hư hỏng xi măng và cho phép thu hồi lớp lót nếu cần.

• Hoàn thành màn hình (ví dụ: Dây-Màn hình được bọc):Một màn chắn, thường được làm bằng dây thép không gỉ quấn quanh một ống đế có rãnh, được chạy trong suốt quá trình sản xuất. Dây bọc-chính xác tạo ra một khe hở đồng đều (nhỏ tới 0,12 mm) để chặn cát hình thành. Màn chắn bọc dây-có khả năng chống ăn mòn cao, diện tích dòng vào lớn và phù hợp với nhiều kích cỡ cát hơn so với lớp lót có rãnh. Những tiến bộ hiện đại bao gồm màn hình cắt laze-có khả năng chống sập được nâng cao.

• Hoàn thành gói sỏi:Đây là một phương pháp có hiệu quả cao để sản xuất cát nghiêm trọng. Một màn chắn được đặt trong giếng và sỏi được phân loại đặc biệt được bơm vào vòng xuyến giữa màn chắn và hệ tầng (lỗ hở) hoặc vỏ (lỗ vỏ). Gói sỏi hoạt động như một bộ lọc, giữ cát hình thành tại chỗ đồng thời cho phép chất lỏng chảy tự do.

Các loại:Có thể được thực hiện trong lỗ mở (yêu cầu-doa dưới để có gói dày hơn) hoặc lỗ bên trong có vỏ (sau khi đục lỗ với mật độ-cao, đường kính{2}}lớn).

Các yếu tố quan trọng để thành công:

Kích thước sỏi:Thường được chọn có kích thước gấp 5-6 lần kích thước hạt trung bình (D50) của cát thành hệ.

Chất lượng sỏi:Phải đáp ứng các tiêu chuẩn API nghiêm ngặt về tính đồng nhất của kích thước (quá khổ<0.1%, undersized <2%), strength (crush resistance), sphericity, roundness (>0,6) và độ hòa tan trong axit (<1%).

Lựa chọn màn hình:Khe sàng phải nhỏ hơn cỡ sỏi nhỏ nhất (thường bằng 1/2 đến 2/3 cỡ sỏi nhỏ nhất) để giữ lại gói. Một bảng kết hợp chung được cung cấp.

• Màn hình đóng gói sẵn-:Một giải pháp thay thế{0}}đơn giản hơn do nhà máy sản xuất, trong đó sỏi được đặt giữa hai màn hình đồng tâm. Mặc dù dễ lắp đặt hơn và chi phí thấp hơn nhưng chúng thường kém hiệu quả và bền hơn so với gói sỏi đầy đủ, vì chúng chủ yếu ngăn cát xâm nhập vào ống hơn là ổn định bề mặt hình thành. Chúng vẫn được sử dụng phổ biến, đặc biệt là trong các giếng ngang.
• Hợp nhất cát hóa học:Phương pháp này liên quan đến việc bơm các tác nhân hóa học (như nhựa) vào hệ tầng để liên kết các hạt cát lại với nhau, tạo ra một khối có khả năng thẩm thấu. Nó có thể được sử dụng làm "tường lỗ khoan nhân tạo" bằng cách sử dụng hỗn hợp chất cố kết, porogen và proppant hoặc như một phương pháp xử lý cố kết thuần túy.

Khả năng ứng dụng:Chủ yếu thích hợp cho các vùng đơn lẻ, mỏng (dày khoảng 5 mét), không thích hợp cho các khoảng cách dài hoặc các lớp dày.

Các loại:Tồn tại nhiều hệ thống khác nhau, bao gồm vữa xi măng, nhựa phenolic, sỏi-phủ nhựa và-hợp nhất phenol-formaldehyde tại chỗ. Mỗi loại đều có những ưu điểm, hạn chế và khả năng ứng dụng cụ thể về nhiệt độ hình thành và kích thước hạt cát.

• Kiểm soát cát kết hợp:Cách tiếp cận này tích hợp các phương pháp cơ học và hóa học để nâng cao độ tin cậy trong các giếng giếng phức tạp, nhằm đạt được hiệu quả lâu dài hơn nhưng độ phức tạp trong vận hành tăng lên.
•  

Hoàn thiện giếng là một quy trình kỹ thuật phức tạp, có nhiều{0}}giai đoạn quyết định năng suất, độ an toàn và thời gian vận hành của giếng. Việc chọn phương pháp đúng-từ hoàn thiện đục lỗ có thể áp dụng phổ biến đến các kỹ thuật kiểm soát cát chuyên dụng như gói sỏi-đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về địa chất của hồ chứa và các thách thức về sản xuất. Một giếng được hoàn thành thành công sẽ tích hợp liền mạch bể chứa với bề mặt, đảm bảo thu hồi hydrocarbon an toàn, hiệu quả và tối đa từ ngày đầu tiên sản xuất cho đến những ngày cuối cùng. Để biết thêm thông tin chi tiết, vui lòng liên hệ với nhóm Vigor để biết thêm thông tin chi tiết về sản phẩm.