شرح الحفر غير المتوازن-Underbalanced Drilling Definition, Features& Applications
تتضمن تقنية الحفر غير المتوازنة حفر التكوين بسوائل حفر ذات ضغط هيدروستاتيكي أقل من ضغط التكوين. يمكن أن يحدث الضغط الهيدروستاتيكي الأقل لسوائل الحفر بشكل طبيعي أو يمكن صياغته بإضافة مواد معينة مثل الميثان أو الهواء أو النيتروجين (N 2 ) في المرحلة السائلة. ينتج عن هذه التقنية تدفق سوائل التكوين التي يتم تداولها في البئر والتحكم فيها على السطح.ميزات الحفر غير المتوازن:
تشمل الضغوط التي تساهم في الضغط الهيدروستاتيكي لمائع الحفر أو ضغط الحفرة السفلية الضغط الهيدروستاتيكي لعمود المائع والضغوط الاحتكاكية المصاحبة وضغط الخنق كما هو موضح في الشكل 1. معادلة الضغط لطريقة الحفر غير المتوازنة مذكورة اسفل:P reservoir ˃ P bottom hole = P hydrostatic + P friction + P choke
تعتبر آلية التحكم في البئر مصدر قلق كبير في الحفر غير المتوازن حيث أن ضغط السائل لا يتحكم في البئر في هذه التقنية بدلاً من اتباع ثلاث آليات يتم استخدامها للتحكم الأولي في البئر في الحفر غير المتوازن. لكن؛ التحكم الثانوي في البئر هو Blow Out Preventor stack (BOP) والذي يشبه الحفر التقليدي.
سلبية: حسناً ، يتم التحكم فيها بواسطة كثافة طين الحفر المستخدم بالإضافة إلى كثافة القطع التي يتم حفرها.
ديناميكي: ضغط الاحتكاك هو عامل آخر يساهم في التحكم في البئر. إنه بسبب دوران السوائل داخل البئر.
نشط: ضغط الخنق هو العامل الرئيسي الذي يساهم في آلية التحكم في البئر. إنه الضغط الإيجابي على السطح الذي ينشأ بسبب إغلاق سلسلة الإنتاج على السطح.
يساعد الحفر غير المتوازن على التحكم في تراكم عجينة المرشح حول التكوين بسبب الضغط الهيدروستاتيكي الأقل لسوائل الحفر. بالإضافة إلى ذلك؛ يقيد حركة الطين أو مواد الحفر الصلبة في التكوين مما يساعد على تحسين إنتاجية البئر وتقليل المشاكل المتعلقة بالحفر. يظهر نظام الدوران للحفر غير المتوازن في الشكل 2.
الحفر غير المتوازن هو طريقة غير تقليدية للحفر تُستخدم بسبب قدرتها على تعظيم استرجاع الهيدروكربونات إلى إمكاناتها وتقليل المخاطر المتعلقة بالضغط أثناء الحفر. كلا السببين يجعل الحفر غير المتوازن أكثر ملاءمة واقتصادية من الحفر التقليدي.
هناك بعض المزايا والعيوب المحددة المتعلقة بالحفر غير المتوازن كما هو مذكور:
تشمل مزايا الحفر غير المتوازن ما يلي:زيادة معدل الاختراق (ROP).
يتم تقليل الضرر الذي يلحق بالتكوين .
يمكن تجنب الالتصاق التفاضلي.
يزيد من عمر الدقاق.
يتم تقليل الخسائر أثناء تدوير سوائل الحفر.
تشمل عيوب الحفر غير المتوازن ما يلي:-جوف البئر استقرار حفرة البئر المفتوحة معرض للخطر.
-إضافة بعض المواد مثل النيتروجين لجعل ضوء طين الحفر يضيف إلى تكلفة الحفر (تحقق أيضًا من تكلفة حفر آبار النفط لكل قدم ).
-يزيد السحب وعزم الدوران .
-المخاطر المحتملة لتآكل البئر.
الاسترداد المعزز للهيدروكربونات:
إنتاج الهيدروكربون المبكر:
كما نعلم ، في الحفر غير المتوازن ، يكون الضغط الهيدروستاتيكي لعمود المائع أقل من ضغط التكوين ، وبمجرد اختراق الخزان ، تبدأ الهيدروكربونات بالتدفق في سلسلة الإنتاج. إذا كان من الممكن التعامل مع تخزين هذه الهيدروكربونات بشكل صحيح على السطح ، فقد تبين أنها طريقة اقتصادية.عمليات التحفيز المنخفضة:
كما هو مذكور أعلاه ، لا تؤثر عجينة مرشح الحفر غير المتوازنة أو غزو المواد الصلبة لسائل الحفر على الخزان ، لذا يمكن تجنب عمليات التحفيز مثل الفيضانات الحمضية وتكسير الخزان مما يقلل من تكلفة الحفر مما يجعله أكثر اقتصادا.زيادة استرداد الهيدروكربونات:
يساهم الحفر غير المتوازن في إطالة عمر البئر. يمكن استعادة الهيدروكربونات المتبقية بسبب قدرة الحفر غير المتوازن لحفر آبار الردم في الخزانات المستنفدة. يؤدي هذا الاسترداد المعزز وزيادة إنتاجية البئر إلى انخفاض منسوب يمكن أن يحل مشكلة مخروط المياه أيضًا.معرفة خصائص الخزان:
يساعد تدفق سوائل المكمن أثناء الحفر على فحص وتحليل السوائل المنتجة في الوقت الفعلي والتي بدورها تساعد في تحديد الطبقة الأكثر إنتاجية في الخزان. بالإضافة إلى ذلك؛ يمكن أيضًا الحصول على نتائج اختبار البئر أثناء الحفر. كل هذه العوامل تساهم في فهم أفضل للخزان.تقليل مشاكل الحفر المتعلقة بالضغط:
حل مشكلة التصاق سلسلة الحفر:
في الحفر التقليدي ، غالبًا ما تتعطل سلسلة الحفر بسبب الضغط الهيدروستاتيكي العالي لعمود المائع وتشكيل عجينة المرشح ولكن يتم حل هذه المشكلة في الحفر غير المتوازن بسبب عدم وجود الأسباب الموضحة أعلاه. عادة ما يتم مواجهة مشكلة الالتصاق التفاضلي هذه عند الحفر باستخدام أنابيب ملفوفة لأن الأنابيب الملتفة تفتقر إلى اتصال الوصلات التي تعزز المواجهة في حفرة البئر لفترة أطول.تقليل فقد سائل الحفر:
نظرًا لأن الضغط الهيدروستاتيكي لعمود المائع يكون أقل في الحفر غير المتوازن من ضغط التكوين ، يتم التحكم في مشكلة فقدان طين دوران السوائل في هذا النوع من الحفر. يحمي هذا أيضًا هيكل الخزان عن طريق حماية الكسور في التكوين.زيادة معدل الاختراق:
تم تحسين معدل الاختراق بشكل كبير عن طريق الحفاظ على ضغط هيدروستاتيكي منخفض في الحلقة ، بالإضافة إلى زيادة عمر البت. يتم زيادة عمر البت بسبب عوامل مثل معدل الاختراق المحسن وإزالة قصاصات لقمة الحفر بشكل فعال وفي الوقت المناسب. من البيانات الميدانية ، تم تحليل أنه عند عدم توازن الحفر ، يمكن حفر قسم كامل من التكوين باستخدام لقمة حفر واحدة فقط ؛ ومع ذلك ، قد يستخدم نفس القسم 3 إلى 5 بتات في الحفر غير المتوازن. بالإضافة إلى؛ يتضاعف معدل الاختراق تقريبًا في هذا النوع من الحفر غير التقليدي.يمكنك التحميل من اويل دوت كوت اقوي الكورسات والكتب والبرامج والاخبار الحصريه وفرص العمل الخاصه بمجال البترول oil.com
ساحة النقاش التقني