Tecnologie, strumenti e best practice per il completamento dei pozzi

Il completamento del pozzo è una fase critica nelle operazioni di petrolio e gas, poiché comporta la creazione di un collegamento affidabile tra il giacimento e il pozzo. Questo processo ha un impatto diretto sulla produttività, sulla longevità e sull'efficienza operativa. Un completamento positivo deve bilanciare la connettività del giacimento, l’ottimizzazione della produzione e l’isolamento zonale.

Un completamento ben-progettato deve soddisfare diversi obiettivi chiave: dovrebbe garantire una connettività ottimale del giacimento con danni minimi alla formazione, fornire la massima area di afflusso con una resistenza minima al flusso e isolare efficacemente le zone di petrolio, gas e acqua per impedire il flusso incrociato. Deve inoltre controllare la produzione di sabbia, supportare interventi futuri come la stimolazione o il sollevamento artificiale ed essere adattabile per operazioni di recupero termico o di deviazione.

I metodi di completamento primari includono:

• Completamenti perforati:​ Utilizzo di cariche sagomate per creare percorsi di flusso attraverso l'involucro e il cemento.
• Completamenti a foro aperto:​ Lasciando la sezione del serbatoio senza rivestimento.
• Completamenti del rivestimento scanalato/schermato:​ Utilizzo di tubi pre-forati o scanalati per sostenere il pozzo.
• Completamenti del pacchetto ghiaia:​ Posizionamento di sabbia graduata (ghiaia) attorno a uno schermo per formare un filtro ad alta-permeabilità, considerato il metodo più efficace per il controllo della sabbia.

Il documento descrive in dettaglio dieci strumenti critici per il downhole che costituiscono la spina dorsale di una stringa di completamento:

• Imballatori:​ Per l'isolamento zonale e la gestione della pressione anulare. I tipi includono recuperabili e permanenti, impostati con metodi idraulici, meccanici o cablati.
• Valvole di sicurezza per fondo pozzo (SSSV):​ Valvole controllate dal sottosuolo-che chiudono automaticamente il pozzo in caso di emergenza come incendio o danni alla testa del pozzo.
• Maniche scorrevoli:​ Consentono la comunicazione selettiva tra il tubo e l'annulus per l'iniezione di fluidi, il trattamento chimico o il controllo del flusso.
• Capezzoli:​ Sezioni profilate nella tubazione che forniscono punti di atterraggio per tappi, valvole o manometri. I tipi includono Selettivo, In alto No-Vai e In basso No-Vai.
• Mandrini per tasche laterali:​ Assemblaggi eccentrici per l'installazione di valvole di sollevamento gas o valvole di iniezione chimica.
• Tappi:​ Utilizzato per test sui pozzi, test sulla pressione dei tubi o chiusura temporanea dei pozzi-.
• Valvole di sollevamento del gas:​ Installato in mandrini a tasca laterale per facilitare il sollevamento artificiale iniettando gas nel flusso di produzione.
• Giunti di flusso:​ Giunti a pareti spesse-posizionati sopra e sotto le valvole di sicurezza per prevenire l'erosione dovuta al flusso-ad alta velocità.
• Valvole di scarico:​ Consentire il drenaggio dei fluidi del tubo nell'anello prima di tirare la corda di completamento, evitando fuoriuscite sulla superficie.
• Raschietti/Tergicristallo:​ Utilizzato per pulire l'ID dell'involucro da cemento, incrostazioni o detriti prima di eseguire gli strumenti di completamento.

La produzione di sabbia rappresenta una sfida importante nei giacimenti di arenaria non consolidata, che porta a una riduzione della produzione, all’erosione delle attrezzature e al potenziale guasto dei pozzi. La causa principale è quando le sollecitazioni in situ e le forze di trascinamento superano la resistenza naturale della matrice rocciosa.

I principali metodi di controllo della sabbia sono:

• Meccanico:​ Utilizzando schermi indipendenti (a fessura/cavo-avvolti) o, più efficacemente,imballaggio in ghiaia, dove un anello di rivestimento- dello schermo è riempito con ghiaia dimensionata per formare un filtro stabile e permeabile.
• Chimico:​ Iniezione di resine per consolidare la sabbia della formazione o creare un "muro" artificiale e permeabile attorno al pozzo.
• Arco di sabbia:​ Utilizzo del ponte naturale dei granelli di sabbia nelle perforazioni.

• Serbatoi stretti/fratturati:​ Questi richiedono un involucro robusto per le stimolazioni ad alta-pressione (fratturazione/acidificazione). I completamenti con rivestimento a foro aperto o scanalato sono spesso preferiti per i serbatoi fratturati per mantenere la naturale connettività della frattura, che può essere danneggiata dalla cementazione e dalla perforazione.
• Pozzi Orizzontali:​ Le scelte di completamento (foro aperto, rivestimento scanalato, rivestimento cementato e perforato) dipendono dalla geologia del giacimento e dalla curvatura del pozzo (raggio lungo/medio/corto). Le sfide principali includono il passaggio dei rivestimenti attraverso le sezioni di costruzione e il raggiungimento di un buon isolamento del cemento nelle sezioni orizzontali.

Il documento fornisce un glossario di termini essenziali come effetto pelle, perforazione, pacco di ghiaia e varie definizioni di pressione. Contiene anche dettagli criticitipi di filo​ per i tubolari, vitali per le operazioni sul campo:

• Involucro/tubo:​ Thread API (BTC, LTC, STC, NU, EUE) e connessioni premium (serie VAM, Tenaris, Hunting).
• Asta di perforazione:Principalmente filettature REG (normali) e IF (interne).
• Strumenti speciali:​ Connessioni come HYDRILL, TSWP e ACME vengono utilizzate per tubi di lavaggio, utensili di fresatura e unità di tenuta.

Pompe a cavità progressiva (PCP/pompe a vite):​ Ideali per la produzione di fluidi sabbiosi o viscosi grazie al loro spostamento positivo e alla gestione delicata del fluido.

Elettropompe Sommerse (ESP):​ Pompe centrifughe multi-stadio utilizzate per il sollevamento di-volumi elevati, adatte per un'ampia gamma di condizioni di pozzo.

Il completamento del pozzo è una disciplina complessa e integrata. Il suo successo dipende dalla selezione del metodo e degli strumenti giusti su misura per le caratteristiche specifiche del giacimento-che si tratti di permeabilità, potenziale della sabbia o meccanica delle rocce-e dall'allineamento con la strategia di produzione a lungo-termine. Questa conoscenza fondamentale è essenziale per ottimizzare le prestazioni dei pozzi e garantire uno sviluppo sul campo sicuro ed efficiente. Per informazioni più dettagliate, non esitate a contattare il team Vigor per informazioni più dettagliate sul prodotto.