Fagstoff

Drillers metode

Publisert: 15.02.2017, Oppdatert: 18.07.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

 

Et brønnspark (kick) kan oppstå når vi har tapt primærbarrieren. For å gjenopprette balansen i brønnen må kicket ut av brønnen. Det kan gjøres på ulike måter. Her ser vi på drillers metode.

Stopp aktivitet og steng brønnen

Når det oppstår brønnspark (kickKick, på norsk «brønnspark», er en innstrømning av formasjonsvæsker eller gass i brønnen som bores. Årsaken til kick er at trykket innvendig i brønnen er lavere enn trykket i formasjonen det bores i.), må brønnen stenges, slik at brønnsparket ikke kommer opp på riggen. Det betyr at alle brønnaktiviteter avsluttes på en sikker måte. Brønnen skal stenges med ventiler i BOP og innvendig i borestrengen med iBOP eller kelly.

Det er vanlig å stenge annularventilen i BOP ettersom den kan stenge rundt alle størrelser rør, også tool joint-en på borerørene. Dersom ram-ventilen skal brukes, må borestrengen trekkes noe opp og plasseres slik at det ikke er en tool joint i stengeområdet for ram-ventilen.

Overvåkning av brønntrykk

Det tar litt tid før trykkene stabiliserer seg. Når innstrømningen stanser, er brønnen stabil, og det går an å lese trykkene på overflaten.

Vi må lese av trykket i borestrengen (SIDPP) og trykket i ringrommet (SICP). Trykkene avleses på standpipe-manifolden og på choke-manifolden. De samme avlesningene vises også på borerens panel.

Verdiene skrives inn i kill sheet, og SIDPP brukes til å beregne hvor høy densitet det skal være på drepevæsken.

Formelen vi bruker, er slik:

d2= d1+ SIDPP/(g *h)

  • d2 er densiteten på drepevæsken (ny densitet).
  • d1 er densiteten på brønnvæsken som står i brønnen (opprinnelig densitet).
  • SIDPP er trykket i borestrengen på overflaten (innestengt trykk).
  • g er tyngdens akselerasjon.
  • h er vertikal høyde til bunnen av brønnen.

Tiden det tar, og trykkgrensen i formasjonen

Under utsirkulering av kicket og innsirkulering av drepevæsken er det viktig at vi vet hvor langt vi er kommet, og hvor lang tid det tar. Vi må vite når kicket kommer til casingen, fordi det er den mest kritiske fasen for brønnen. Ved casingen regner vi formasjonen som svakest, og trykket fra kicket pluss trykket fra friksjonen i choken er en stor belastning på området.

Trykket som virker på formasjonen under sirkulasjonen, må ikke overstige formasjonens fraktureringstrykk, ettersom det kan forårsake en ustabil brønnsituasjon.

For å unngå fraktureringsgrensen må maksimalt trykk i en drepeoperasjon beregnes:

pfrac – phyd = pmax surface

Det vil si maksimalt trykk på toppen av ringrommet under sirkulasjon.


Vi kjenner brønnens lengde og diameter og kan derfor regne volumene i borestrengen, i det åpne hullet til casingen og i resten av ringrommet. Verdiene bruker vi sammen med pumpens slagvolum for å beregne hvor mange slag som trengs for å erstatte væsken i ringrommet med nytt volum, og hvor mange slag som trengs for å erstatte væsken i borestrengen med nytt volum.

Formelen vi bruker, er slik:

n = V/C

  • n er antall slag som vil trengs for å fylle volumet.
  • V er volumet i åpent hull, hele ringrommet eller borestreng, i liter.
  • C er pumpens leveranse i liter per slag.

Drillers metode

Særtrekket for drillers metode er at man først sirkulerer kicket ut av brønnen med den brønnvæsken man har i systemet, og deretter skifter over til en annen tank og pumper inn drepevæsken som er veid opp til tyngre densitet.

Forberedelser

Før drepeoperasjonen starter, er det viktig at alle involverte i operasjonen har en samtale. Alle må være innforstått med hva som skal gjøres, og til hvilken tid. I mange tilfeller av brønnspark jobbes det med særdeles høye trykk. Det er derfor viktig at alle som ikke er involvert, holder seg borte fra boredekk, og at boredekket er totalt avsperret. Dette skal også annonseres over høyttalere (PA-anlegget) slik at det sikres at alt personell er informert.

Drepediagram

Når brønnen er stengt, trykket er stabilisert og densiteten til drepevæsken er beregnet, kan utsirkulering starte. Mens utsirkuleringen pågår, mikses drepevæsken til riktig densitet slik at den er klar for bruk.

Når en brønn skal drepes ved hjelp av drillers metode, brukes et drepediagram. Dette er et diagram som illustrerer trykkutvikling i to adskilte linjer, en for trykk i borestrengen og en for trykk i ringrommet. Linjene er ikke tegnet i forhold til hverandre.

Diagrammet viser oss hvor vi skal fokusere, og hvilket trykk vi skal holde ved hjelp av chokeventilen på overflaten. I hver fase av operasjonen skal vi justere med choken og følge verdiene som er oppgitt på de heltrukne linjene. De stiplede linjene i drepediagrammet viser hvordan trykket på den andre siden skal utvikle seg om alt går etter planen.

 

Drepediagrammet viser oss:

  • Kolonne 1: Ett ringromsvolum med opprinnelig brønnvæske brukes til å sirkulere brønnsparket ut av brønnen.
  • Kolonne 2: Borestrengen fylles med drepevæske.
  • Kolonne 3: Ringrommet fylles med drepevæske.

Kicket sirkuleres ut av brønnen

Drillers metode starter med å sirkulere brønnsparket ut til overflaten. Før sirkuleringen starter, må ventilen på choke line fra BOP-en åpnes, slik at returen kan ledes gjennom chokemanifolden til mud-gas separator (MGS).

Brønnvæsken som brukes, kommer fra aktiv tank (activ pit) og pumpes ned gjennom borestrengen til bunnen av brønnen. Det fortrenger kicket og væsken i ringrommet opp og ut av brønnen gjennom chokemanifold.

Under utsirkulering er det viktig å holde stabilt trykk på overflaten. Stabilt trykk på overflaten betyr stabil brønn i bunnen. Høyere bunntrykk kan medføre at formasjonen i brønnen sprenges. Lavere bunntrykk kan medføre nye kick.

Væsken pumpes inn i brønnen med lav pumperate. Det er for å sikre at trykkutviklingen i brønnen er under kontroll.

I den første fasen av sirkulasjonen holdes trykket på borestrengen (DP) stabilt (første kolonne i drepediagrammet). Målet er å sirkulere ut hele brønnsparket mens trykket holdes konstant på overflaten.

Trykket som skal holdes konstant, kalles start-sirkulasjonstrykk (Initial Circulating Pressure, ICP) og består av trykkverdiene SIDPP pluss SCR. Dersom trykket begynner å endre seg, kan det justeres med chokeventilen på chokepanelet. Den som justerer åpningen i choken, må være klar over at det tar en stund før endringen vises på borestrengstrykket.

ICP-trykket holdes helt til det er sirkulert ett ringsromsvolum inn i brønnen. Det tilsvarer forflytningen av kicket fra bunnen av brønnen til overflaten. Når brønnsparket er på vei ut av brønnen, må det strupes på choken for å opprettholde trykket i bunnen av brønnen.

Når kicket er på vei opp i ringrommet, stiger trykkavlesningen på overflaten. Choken må åpnes for å holde borestrengstrykket stabilt når trykket i ringrommet (CP) stiger. Trykket i ringrommet er høyest når kicket kommer opp til toppen av brønnen og går inn i choke line. Det vil si at brønnsparket nå begynner å gå ut av brønnen. Det hender ofte at choken må åpnes helt i denne fasen for å holde bunntrykket stabilt i brønnen. Derfor er det viktig å strupe med en gang trykket på overflaten synker igjen.

Brønnen fylles med tung væske

Når brønnsparket er ute av brønnen, starter drepeoperasjonen. I drepediagrammet vises det som den andre kolonnen (blå farge) med benevnelsen borestrengsvolum.

Væsken vi bruker til å balansere brønnen med, kalles drepevæske eller kill fluid. Dersom vi har boreslam i brønnen, kalles drepevæsken for kill mud.

Borestrengen fylles med drepevæske

Første fase av drepeoperasjonen består av å pumpe drepevæsken inn i borestrengen. Ut av borestrengen i bunnen kommer den opprinnelige væsken. Trykket som avleses på overflaten for borestrengen, synker etter hvert som den fylles med tung væske.

Ved å pumpe tyngre væske inn i borestrengen vil trykket i væskesøylen øke (hydrostatisk trykk). Når hele borestrengen er fylt med drepevæske, vil trykket på toppen av borestrengen kun vise friksjonstrykket som kommer av at væsken sirkuleres. Det betyr at trykket i borestrengen er i balanse med bunntrykket i brønnen. Væsken i borestrengen er nå en barriere mot formasjonstrykket.

Ringrommet fylles med drepevæske

Pumpene sviver fortsatt, og i andre fase av drepeoperasjonen fylles ringrommet med drepevæsken. Da synker trykket på overflaten etter hvert som ringrommet fylles med drepevæske. Når brønnen er helt full av ny væske, skal trykket på ringrommet være null. Det betyr at brønnen er i balanse, og at primærbarrieren er gjenopprettet. Trykket i borestrengen skal være konstant i denne fasen og skal tilsvare friksjonstrykket i systemet med ny væske (SCR2). Dette trykket kalles sluttsirkulasjonstrykk (Final Circulating Pressure, FCP) og holdes konstant ved å regulere på chokeventilen.

Dersom det ikke skjer noe spesielt underveis som gjør at operasjonen må stoppes, kjøres hele drepemetoden sammenhengende. Det er viktig med høyt fokus på trykkene og på antall slag som blir pumpet.

Oppstart av brønnaktiviteten

Når hele brønnen er fylt med drepevæsken, er bunntrykket i brønnen høyere enn formasjonstrykket. Brønnen er altså stabil, og brønnaktivitetene kan gjenopptas.

For å unngå for høyt trykk i forbindelse med sirkulasjon av væsken i brønnen, startes sirkulasjonen med lav pumperate, og brønnvæsken tynnes til en lettere egenvekt. Brønnvæsken skal normalt ikke tynnes tilbake til samme densitet som ble brukt før innstrømningen, men dersom brønnen kom i ubalanse på grunn av en kraftig swabbing, kan brønnaktiviteten gjenopptas med samme væskedensitet.

Når brønnvæsken er tilpasset formasjonsforholdene, kan sirkulasjonsraten økes til ønsket full rate.

Oppgaver

Generelt

Relatert innhold

Generelt