Als Bohrforscher müssen Sie alle Aspekte des Bohrens verstehen und gründliche Recherchen zu seinen Zweigen durchführen. Lassen Sie uns heute lernen, welche Rolle die Bohrflüssigkeit im Bohrprozess spielt.
1. Grundlegende Einführung von Bohrspülung
Bohrflüssigkeit wird oft als "Schlamm" bezeichnet. Wenn Bohrtechnik mit dem menschlichen Körper verglichen wird, dann ist Bohrflüssigkeit sein Blut. Es ist ein allgemeiner Begriff für zirkulierende Flüssigkeit, die durch den gesamten Öl- und Gasförderungsprozess fließt und verwendet wird, um die Anforderungen verschiedener Aspekte der Bohrtechnik zu erfüllen. Bohrflüssigkeit ist eine einzelne Komponente, die während des gesamten Bohrvorgangs mit dem Bohrloch in Kontakt bleibt. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Bohrflüssigkeitsformel so zu gestalten, dass das Bohrprojekt im Bohrloch erfolgreich abgeschlossen werden kann, um die erwartete Ölformation zu erreichen. Fortschritte in der Bohrspülungstechnologie haben es möglich gemacht, kostengünstige, anpassungsfähige Systeme in jedem Abschnitt des Bohrlochbauprozesses einzusetzen.
Das Bohrflüssigkeitssystem besteht aus großen Flüssigkeitsmengen, die von Oberflächengruben durch speziell konstruierte Schlammpumpen aus dem Bohrmeißel durch den Bohrstrang gepumpt, zum Ringraum des Bohrlochs angehoben und zur erforderlichen Feststoffentfernung an die Oberfläche zurückgeführt werden und Erhaltungsbehandlungen. Die Leistungsfähigkeit des Oberflächensystems wird normalerweise durch die Größe der Bohranlage bestimmt, und die Auswahl der Bohranlage wird durch das Design des Bohrlochs bestimmt. Beispielsweise kann ein Tiefseebohrloch mehrere tausend Barrel aktive Bohrflüssigkeit enthalten. Ein großer Teil davon muss mit langen Bohrsteigleitungen gefüllt werden, die den Bohrturmboden mit dem Meeresboden verbinden. Im Gegensatz dazu benötigen flache Brunnen an Land möglicherweise nur wenige hundert Barrel Wasser, um ihr Ziel zu erreichen.
Eine richtig ausgelegte und gewartete Bohrspülung hat mehrere wesentliche Funktionen während des Bohrlochbaus:
· Reinigen des Bohrlochs durch Transportieren des Bohrkleins an die Oberfläche, wo das Bohrklein mechanisch aus der Flüssigkeit entfernt werden kann, bevor die Bohrflüssigkeit ins Bohrloch zurückgeführt wird.
· Formationsdruck im Bohrloch ausgleichen oder überwinden, um Risiken bei der Bohrlochkontrolle zu minimieren.
· Abstützen und Stabilisieren der Bohrlochwand, bis die Verrohrung befestigt und zementiert werden kann oder Ausrüstung für die Fertigstellung des offenen Bohrlochs installiert werden kann.
· Schäden an Produktionsschichten verhindern oder minimieren.
· Kühlen und schmieren Sie den Bohrstrang und die Bohrkrone.
· Überträgt hydraulische Pferdestärken auf den Bohrer.
· Produktionszoneninformationen können durch Stecklingsanalyse, LWD-Daten und drahtgebundene Protokollierung erhalten werden.
Die Kosten für Bohrflüssigkeiten machen durchschnittlich 10 % der gesamten bestehenden Bohrkosten aus. Die Eigenschaften des Bohrfluids können die Bohrkosten jedoch auf verschiedene Weise beeinflussen. Ein richtig formuliertes und gut gewartetes Bohrsystem kann während des gesamten Bohrvorgangs zur Kostenkontrolle beitragen, die Penetrationsrate (ROP) erhöhen, das Reservoir vor unnötigen Schäden schützen, potenzielle Zirkulationsverluste minimieren und das Bohrloch in statischen Intervallen stabilisieren und dabei helfen Die Betreiber halten sich weiterhin an die Umwelt- und Sicherheitsvorschriften. Viele Bohrspülungssysteme können von Bohrloch zu Bohrloch wiederverwendet werden, wodurch das Volumen der Abfallflüssigkeit und die Kosten für den Bau neuer Spülungen reduziert werden. Das Bohrspülsystem sollte so weit wie möglich dazu beitragen, das Produktionspotenzial der kohlenwasserstoffhaltigen Zone aufrechtzuerhalten. Die Minimierung des Eindringens von Flüssigkeiten und Feststoffen in den interessierenden Bereich ist der Schlüssel zum Erreichen des gewünschten Ertrags. Bohrspülungen sollten auch etablierte Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltanforderungen (HSE) erfüllen, um sicherzustellen, dass das Personal nicht gefährdet und umweltsensible Bereiche vor Kontamination geschützt werden. Bohrspülungsunternehmen arbeiten eng mit Öl- und Gasunternehmen zusammen, um diese gemeinsamen Ziele zu erreichen.
2. Grundfunktionen der Bohrspülung
· Stecklinge an die Oberfläche transportieren.
Der Transport von Bohrklein an die Oberfläche ist die grundlegendste Funktion von Bohrflüssigkeiten. Um dies zu erreichen, sollte die Flüssigkeit ein ausreichendes Suspendiervermögen aufweisen, um sicherzustellen, dass Späne und Wägefeststoffe (z. B. Schwerspat-Wägegut) sich während der statischen Pause nicht absetzen. Bohrflüssigkeiten sollten gute chemische Eigenschaften haben, um die Ausbreitung von Bohrkleinfeststoffen zu verhindern oder zu reduzieren, damit diese Feststoffe effektiv von der Oberfläche entfernt werden können. Andernfalls zerfallen diese Feststoffpartikel in ultrafeine Partikel, was Schäden an der Produktionsformation verursacht und die Bohreffizienz beeinträchtigt.
· Verhindern Sie Bohrlochkontrollprobleme.
Unter normalen Bohrbedingungen übt die Bohrflüssigkeitssäule einen hydrostatischen Druck auf das Bohrloch aus, der den Formationsdruck ausgleichen oder überschreiten sollte, um zu verhindern, dass Gas oder andere Formationsflüssigkeiten in das Bohrloch fließen. Wenn der Formationsdruck zunimmt, steigt auch die Dichte des Bohrfluids, um dazu beizutragen, einen Sicherheitsspielraum gegen Ausbrüche aufrechtzuerhalten. Wenn die Dichte des Fluids jedoch zu hoch ist, wird die Formation beschädigt. Sobald die Formation aufgebrochen ist, geht eine große Menge an Bohrspülung entlang des Bruchs in die Bodenschicht verloren, was zu einer Abnahme des hydrostatischen Drucks führt. Diese Druckminderung kann auch Fluid in der Formation verursachen. in das Bohrloch fließen. Daher ist die Aufrechterhaltung der richtigen Fluiddichte unter Bohrlochdruckbedingungen entscheidend für die Sicherheit und Stabilität des Bohrlochs.
· Bewahren Sie die Stabilität des Bohrlochs.
Das Aufrechterhalten einer optimalen Bohrflüssigkeitsdichte hilft nicht nur, den Formationsdruck zu kontrollieren, sondern hilft auch, Bohrlocheinbrüche und Schieferinstabilität zu verhindern. Idealerweise hat das Bohrloch eine relativ regelmäßige Form und ist frei von Hindernissen, so dass sich der Bohrstrang frei in das und aus dem Bohrloch bewegen kann (Stolpern). Nach dem Bohren bis zur geplanten Tiefe, wenn die Verrohrung bis zum Boden gebohrt und das Bohrloch zementiert ist, sollte das Bohrloch unter statischen Bedingungen stabil sein, und das Bohrflüssigkeitsprogramm sollte zu diesem Zeitpunkt in der Lage sein, den Druckausgleich im Bohrloch und seine Chemikalie sicherzustellen Eigenschaften sind unter den statischen Bedingungen des Bohrlochs stabil .
· Formationsschaden verringern.
Bohrarbeiten setzen die produzierende Formation Bohrflüssigkeiten aus und die in den Bohrflüssigkeiten enthaltenen Feststoffe und Chemikalien. Das Eindringen von flüssigem Filtrat und/oder feinen Feststoffen in die Formation ist unvermeidlich. Durch das Testen von Kernproben aus der relevanten Formation und durch die Auswahl und Gestaltung des Bohrspülsystems können Schäden an der Formation minimiert werden. Durch die Verwendung genauer Modellierungssoftware zur Berechnung der Eigenschaften von Bohrlochreservoirs und der Partikelanpassung wird die Designauswahl spezieller "Bohrflüssigkeiten" empfohlen, um Schäden an der Formation zu reduzieren.
· Kühlen und schmieren Sie den Bohrstrang.
Während des eigentlichen Bohrvorgangs drehen sich der Bohrmeißel und der Bohrstrang die ganze Zeit oder teilweise mit relativ hohen Drehzahlen pro Minute (U/min). Das Bohrfluid zirkuliert durch den Bohrstrang und den Bohrlochringraum hinauf, was dazu beiträgt, die Reibung zwischen dem Bohrstrang und der Bohrlochwand oder -verrohrung zu verringern und den Bohrstrang zu kühlen. Bohrflüssigkeiten bieten auch ein gewisses Maß an Schmierfähigkeit, um den Durchgang von Bohrgestänge und Bohrlochbaugruppen (BHA) durch Ablagerungen zu erleichtern, was zu Unfällen mit festsitzenden Rohren führen kann. Bohrflüssigkeiten auf Ölbasis (OBFs) und Flüssigkeiten auf synthetischer Basis (SBFs) sind sehr schmierfähig und daher häufig die Flüssigkeitstypen der Wahl für Bohrlöcher mit stark abweichender Richtung. Einige Polymersysteme auf Wasserbasis bieten auch eine Schmierfähigkeit, die der von Öl- und synthetischen Systemen nahekommt.
· Bereitstellung von Bohrlochinformationen.
Da die Bohrflüssigkeit in ständigem Kontakt mit dem Bohrloch bleibt, kann die Bohrflüssigkeit viele Informationen über die gebohrte Formation preisgeben, und als Übertragungsmedium kann eine große Menge an Informationen von den Werkzeugen am Bohrer gesammelt werden Bohrstrang und durch die Protokollierungsarbeiten, die durchgeführt werden, während der Bohrstrang das Bohrloch verlässt. Bohrlochdaten. Die Fähigkeit der Bohrflüssigkeit, Bohrklein im Ringraum zurückzuhalten, wirkt sich direkt auf die Qualität der Bohrkleinanalyse aus. Diese Schnitte sind die Hauptindikatoren für den physikalischen und chemischen Zustand der Bohrflüssigkeit. Ein optimiertes Bohrflüssigkeitssystem hilft bei der Herstellung stabiler, gut definierter Bohrlöcher und kann die Qualität der Daten verbessern, die von Bohrlochvermessungs- und Protokollierungswerkzeugen sowie drahtgebundenen Werkzeugen übertragen werden.
· Risiken für Personal, Umwelt und Bohrausrüstung minimieren.
Bohrflüssigkeiten erfordern routinemäßige Tests und eine kontinuierliche Überwachung durch speziell geschultes Personal. Die Sicherheitsrisiken im Zusammenhang mit der Handhabung jeglicher Art von Flüssigkeiten sind in der Dokumentation der Flüssigkeit eindeutig gekennzeichnet. Bohrflüssigkeiten werden auch von globalen Regulierungsbehörden genau geprüft, um sicherzustellen, dass die verwendeten Formulierungen den Vorschriften entsprechen, die zum Schutz der Umwelt und der menschlichen Gemeinschaften festgelegt wurden. Auf Bohrplattformen werden Geräte, die zum Pumpen oder Verarbeiten von Flüssigkeiten verwendet werden, häufig auf Verschleißerscheinungen durch Abrieb oder chemischen Angriff untersucht. BOP-Geräte werden regelmäßig getestet, um sicherzustellen, dass ihre Sicherheit nicht beeinträchtigt wird.
Wasserbasierte Flüssigkeiten mit niedriger Dichte (WBFs) werden normalerweise im oberen Brunnenabschnitt verwendet. Abhängig vom Formationstyp, der Temperatur im Bohrloch, dem Richtungsbohrplan und anderen Faktoren können die Bediener in vorbestimmten Tiefen während des Bohrvorgangs zu OBF oder SBF wechseln. Hochleistungs-WBFs können auch eine Vielzahl von Bohrherausforderungen meistern.
Je nach Standort des Bohrlochs können Bohrspülungssysteme Soleströmen, Einströmen von Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff, Feststoffablagerungen, Einströmen von Öl oder Gas oder extremen Temperaturen ausgesetzt sein. Der Kontakt mit dem zum Zementieren verwendeten Zementschlamm kann auch beim Wechsel von einem Bohrspülsystem zum anderen zu einer Kontamination führen.
Ein Bohrspülungsspezialist, der einen Bohrspülungsplan erstellt, sollte die betrieblichen und umweltbedingten Herausforderungen kennen, mit denen ein Bohrloch konfrontiert ist. Experten (häufig unterstützt von technischen Experten und Forschern) arbeiten eng mit den Betreibern zusammen, um die Bandbreite der auftretenden Bedingungen zu planen und Bohrspülprogramme zu erstellen, die sowohl sicher als auch wirtschaftlich sind. Die Planungsphase umfasst in der Regel die Identifizierung spezifischer Leistungsziele und Mittel zur Erfolgsmessung.
Während des gesamten Bohrprozesses ist die Bohrflüssigkeitsbesatzung für die genaue Aufzeichnung von Testergebnissen, Bohrflüssigkeitsmengen, Bohrereignissen, Produktinventaren und Maßnahmen im Zusammenhang mit der Einhaltung der Umweltvorschriften verantwortlich. Standard-Bohrflüssigkeitsberichte geben die Art von Informationen wieder, die das Bohrflüssigkeitspersonal (häufig als "Fluidingenieure" bezeichnet) täglich an der Bohrstelle bereitstellt. Diese Berichte werden normalerweise computergeneriert und in einer Datenbank gespeichert, ebenso wie Analysen nach dem Bohrloch, die durchgeführt werden, wenn das Bohren der Öl- und Gasquelle abgeschlossen ist, um Schlussfolgerungen zu ziehen, und können auch als Referenz für zukünftige Bohrlöcher im selben Block dienen
