Foro aperto vs. foro rivestito e strategie di produzione

Il completamento del pozzo è la fase critica che segue la perforazione, il rivestimento e la cementazione. Determina l'efficacia del flusso degli idrocarburi dal giacimento alla superficie. Esistono due tipologie fondamentali di completamento: foro aperto e foro incassato. Un'ulteriore classificazione dipende dalla strategia di produzione, compresi i completamenti a-zona singola, multi-zona e doppia-tubazione. Questo articolo fornisce una panoramica tecnica di questi metodi, le loro applicazioni, vantaggi e limitazioni.

Nel completamento del foro aperto, il rivestimento di produzione viene posizionato sopra la zona target, lasciando l'intervallo del giacimento esposto al pozzo. Questo metodo trova applicazione principalmente in giacimenti stretti di carbonato o arenaria dura caratterizzati da sistemi di frattura o sottili striature permeabili difficilmente identificabili sui tronchi e facilmente danneggiabili durante la perforazione e la cementazione. Evitando danni, il completamento dei fori aperti massimizza l'intersezione delle fratture e il potenziale di afflusso grazie all'ampia superficie.

Applicazioni chiave:

Sviluppo a basso-costo/multi-pozzo

Pozzi profondi con propulsione ad esaurimento

Serbatoi naturalmente fratturati

Alcuni pozzi orizzontali e multilaterali

Vantaggi:

Opzione di completamento a basso-costo

Evita i costi di perforazione e le relative restrizioni di produzione

Consente l'uso di fango non-dannoso per perforare il serbatoio dopo aver posizionato il rivestimento sopra la zona

L'interpretazione del registro non è critica poiché l'intera zona produce

Diametro massimo del foro nel serbatoio

Facile approfondire il pozzo

Semplice conversione ad altri tipi di completamento (ad esempio, liner)

Limitazioni:

Poca o nessuna selettività nel ridurre la produzione indesiderata di acqua o gas

Impossibile impedire il flusso incrociato-tra le zone o il danneggiamento della produzione dovuto alla contropressione

Non consigliato per pozzi di iniezione o produzione in aree con significative variazioni di permeabilità verticale che influiscono sull'efficienza di spazzamento

Se si verifica una fuoriuscita di acqua o gas, l'isolamento è difficile a meno che non avvenga sul fondo (dove potrebbe funzionare un tappo di cemento)

Formazioni instabili possono collassare o produrre sabbia quando vengono tamponate

Importante:I completamenti a buca aperta dovrebbero essere utilizzati solo in formazioni competenti.

Nel completamento del foro rivestito, il rivestimento di produzione viene cementato attraverso l'intervallo del serbatoio, quindi vengono eseguite perforazioni selettive. Questo è il metodo di completamento più comune e versatile.

Vantaggi:

Migliore prevenzione e controllo della produzione eccessiva di gas o acqua

Permette trattamenti di fratturazione selettiva

Permette comunque l'approfondimento

L'involucro impedisce l'afflusso di sabbia e consente tecniche specializzate di controllo della sabbia

Diametro completo nell'intervallo di completamento

La registrazione aiuta le decisioni sugli involucri

Adatto a molteplici configurazioni di completamento

Tempo minimo di perforazione

Svantaggi:

I costi di perforazione possono essere elevati

Interpretazione critica del registro richiesta per selezionare gli intervalli di perforazione

Rischio di danni alla formazione più elevato perché il fango utilizzato per perforare dall'ultima scarpa del rivestimento è generalmente lo stesso fango utilizzato per perforare il serbatoio

Costo complessivo più elevato

Variazione: foro rivestito con rivestimento

L'involucro di produzione è posizionato sopra il serbatoio. La sezione del serbatoio viene quindi perforata, un rivestimento viene steso e cementato attraverso la zona e vengono effettuate perforazioni selettive.

Vantaggi:Riduce al minimo i danni alla formazione utilizzando un nuovo fango non-dannoso per perforare il serbatoio; miglior controllo della produzione di acqua/gas; consente la stimolazione selettiva; l'involucro impedisce l'afflusso di sabbia.

Svantaggi:Se il rivestimento di produzione è di 4-1/2", le opzioni di ricompletamento per le zone più profonde sono limitate; interpretazione critica del registro; costi aggiuntivi per il rivestimento, la cementazione, la perforazione e il tempo di perforazione.

In questo metodo, il rivestimento viene posizionato al di sopra dell'intervallo di completamento e uno schermo non cementato o un gruppo di rivestimento pre-perforato viene installato attraverso il serbatoio. Questa è un'alternativa al completamento dei fori aperti in cui la produzione di sabbia da formazione è un problema, a condizione che la roccia serbatoio sia costituita da granelli di sabbia relativamente grandi e uniformi. Lo schermo o il rivestimento impediscono alla sabbia prodotta di entrare nella catena di produzione.

Vantaggi:

Non è richiesta la perforazione del cavo (sebbene i rivestimenti pre-perforati possano essere costosi)

Evita problemi di pulizia se le dimensioni dello schermo/perforazione sono selezionate correttamente

Interpretazione del registro non critica

Supporta tecniche uniche di controllo della sabbia

Sono disponibili opzioni di rivestimento in ghiaia o rivestimento preconfezionato-

Riduce al minimo i danni alla formazione utilizzando nuovo fango non-dannoso per perforare il serbatoio

Svantaggi:

Stessa mancanza di controllo zonale dei completamenti a foro aperto (non è possibile controllare la produzione di acqua/gas perché non c'è cemento dietro il tubo)

Efficace solo in modo condizionato per il controllo della sabbia

Costo inferiore rispetto al rivestimento completo in superficie con cementazione e perforazione (sebbene gli schermi per il controllo della sabbia di alta-qualità possano ridurre i risparmi)

Più tempo per l'attrezzatura che per un buco aperto

Diametro ridotto attraverso il serbatoio (ad esempio, l'involucro da 4-1/2" limita la dimensione del foro a un massimo di 3-7/8" per l'approfondimento)

Utilizzato per aumentare l'area effettiva del fronte di sabbia e fornire percorsi di flusso ad alta-permeabilità al pozzo, migliorando la produzione di gas dalle rocce a bassa-permeabilità (<25 md). Risk: fractures may not be contained within the zone, requiring redesign of casing cementing and completion equipment to withstand stimulation pressures.

Utilizzato per controllare la produzione di sabbia nei completamenti perforati. La ghiaia viene posta tra il pozzo rivestito e uno schermo di sabbia, idealmente compressa nelle perforazioni per stabilizzare la sabbia della formazione. Richiede cariche perforanti di grande-diametro alla massima densità di iniezione per ottenere un'area di flusso sufficiente a causa della permeabilità limitata della ghiaia.

In base alla modalità produttiva i completamenti vengono ulteriormente classificati.

Opzioni di completamento-zona singola:

Nessun involucro, flusso di fluido

Flusso dell'involucro e dei tubi

Flusso del tubo senza isolamento anulare

Flusso della tubazione con isolamento anulare (utilizzando un packer per isolare l'anello sopra il packer, che contiene fluido di completamento con inibitori della corrosione)

Completamento multi-zona:
Utilizza almeno due imballatori per separare le zone di produzione. I fluidi provenienti da tutte le zone possono essere mescolati oppure le zone superiori possono essere chiuse tramite manicotti scorrevoli. I manicotti scorrevoli sono valvole ad azionamento meccanico spostate tramite cavo o tubo a spirale. In alternativa, gli operatori possono consentire l'esaurimento delle zone inferiori, impostare un tappo e produrre solo dalle zone superiori.

Considerazioni aggiuntive:

Completamenti-doppio tuboconsentire a due stringhe di tubi separate di produrre da due zone in modo indipendente, evitando problemi di commistione.

Completamenti intelligenti (IC)includono sensori remoti di pressione e temperatura permanenti-in tempo reale e valvole di controllo del flusso azionate a distanza in ciascuna zona, utilizzate laddove l'intervento è costoso o problematico.

Sollevamento artificiale(elettropompe sommergibili, pompe ad asta, sollevamento a gas) è necessario quando la pressione del serbatoio è insufficiente per sollevare i fluidi in superficie.

Pozzi di iniezionepuò iniettare acqua o gas per spingere il petrolio attraverso la formazione; i pozzi produttori possono essere dotati di dispositivi di controllo dell'afflusso (ICD) per gestire l'afflusso di fluidi.

La scelta del tipo di completamento appropriato dipende dalle caratteristiche del giacimento, dagli obiettivi di produzione e da considerazioni economiche. I completamenti a foro aperto offrono risparmi sui costi e la massima esposizione in formazioni stabili, ma mancano di selettività zonale. I completamenti dei fori rivestiti offrono flessibilità per la perforazione selettiva, la stimolazione e il controllo della sabbia. I rivestimenti schermanti e i pacchi di ghiaia sono destinati alla produzione di sabbia. Multi-zona e completamenti intelligenti consentono una gestione efficiente di serbatoi complessi. La comprensione di questi fondamenti consente agli ingegneri di progettare completamenti che massimizzano il recupero, garantiscono l'integrità del pozzo e ottimizzano la produzione a lungo-termine.

Per informazioni più dettagliate, non esitate a contattare il team Vigor per informazioni più dettagliate sul prodotto.