Fagstoff

Tripping i brønnen

Publisert: 28.02.2017, Oppdatert: 07.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

Tårnboremaskin med «mud bucket». Foto.Tårnboremaskin med «mud bucket» 

Inn og utkjøring av brønnen kalles tripping. Under tripping må hastighet og volumkontroll overvåkes hele tiden. Riktig valg av trippemetode (våt eller tørr) og kontroll av stempeleffekten forhindrer brønnproblemer.

Tripping

Å trippe er å kjøre inn i eller trekke ut av brønnen hele arbeidsstrengen og BHA. Tripping er en rutineoperasjon som utføres hver gang BHA eller borerør skal skiftes, når det kjøres inn utstyr i brønnen, og når det trekkes utstyr fra brønnen.

  • Round trip – trekke hele strengen med BHA ut av hullet, bytte en komponent i BHA og kjøre inn igjen i hullet.
  • Short trip – trekke noen stand opp for å bytte ut øvre del i borestrengen. BHA kommer ikke til overflaten.
  • Wiper trip – trekke hele BHA opp og ut av den delen av brønnen som er åpent hull eller som er et problemområde.

Tripping av arbeidsstrengen kommer også i etterkant når det er installert rør eller utstyr i brønnen. I tillegg brukes tripping om inn- og utkjøring i forbindelse med komplettering og brønnservice.

Tripping er en langtekkelig operasjon. Den kan strekke seg over et helt arbeidsskift (12 timer) og noen ganger til og med lenger enn det. Operasjonen krever høyt fokus på brønnkontroll. Dersom tripping ikke gjøres i henhold til prosedyrene, kan det få store konsekvenser. I verste fall kan det oppstå tap av brønnkontroll.

Før trippingen starter, må væsken i brønnen sirkuleres slik at hele ringromsvolumet byttes ut (bottom up). Det gjøres for å sikre at det er ren og godt mikset væske i brønnen (conditioned mud). Sirkulasjonen skal gjøres med sakte rate, ca. 50–70 prosent av vanlig sirkulasjonsrate.

Det er viktig å vite om man kommer til å trippe vått eller tørt før man starter, ettersom væsken i brønnen skal fungere som barriere.

Tripping med borerørene fulle av væske

Å trippe vått (wet trip) betyr å trekke borestrengen 30–40 meter opp i boretårnet med borerørene fulle av boreslam. Det kommer av at boreslammet ikke renner ut av rørene i nedre ende av borestrengen. Det er vanlig at slammet følger med borestrengen opp i tårnet fordi borevæsken ikke klarer å renne raskt nok ut i nedre ende. Årsaken til det kan være at væsken er veldig tykk og treg (viskøs), og fordi dysene i borekronen har veldig små åpninger.

Det kan også være en mekanisk årsak til at man trekker vått. Det kan være på grunn av uventet plugging av borestrengen eller fordi det er en tett ende i utstyret som er nederst i borestrengen.

Når man tripper vått og skrur av en lengde rør eller et stand med borerør, vil det sprute boreslam utover hele boredekket og store deler av boreriggen.

Det er store ulemper ved å trekke vått. For det første blir folkene som jobber på boredekk, utsatt for gassene fra borevæsken, borevæsken kan være varm, og den er svært sleip slik at gulvet blir glatt og øker faren for fallskader. For det andre går all væsken som kommer ut på dekk, rett i lukket avløp og kan ikke føres tilbake til tanken. Det betyr at væsken må erstattes av ny, dyr borevæske.

For å unngå dette, monteres en mudbucket over rørkoblingen mellom det borerøret som står i slipset i hullet og det borerøret som skrus ut. Mudbucket samler slammet som strømmer ut av det hengende røret, og fører det tilbake til tankene.

Når mudbucket svikter:

   

Når det trippes vått, må brønnen etterfylles med væske slik at nivået i brønnen er konstant. Da må etterfyllingen være et volum som tilsvarer volumet av borerørene og væsken innvendig. Det er viktig å kontrollere etterfyllingsvolumet hele tiden. Dersom det avviker, betyr det enten at det har oppstått lekkasje i formasjonen eller at et kick har oppstått i brønnen. Er det lekkasje, må det etterfylles mer, er det kick, etterfylles det mindre.

 

Tripping med væske innvendig i rørene (vått), og med slug som holder væsken nede (tørt).

Tripping med tomme borerør

Å trippe tørt betyr at rørene er tømt for slam når de trekkes opp i tårnet. Da pumpes det en  slug inn i toppen av borestrengen. Slug er væske som er veid opp til ekstra tyngde. Den tunge væsken vil skyve væskenivået i borestrengen nedover i strengen, slik at den øverste delen er tom for væske når den åpnes over boredekk. Volumet av slug en er avhengig av hvor lang den vertikale delen av brønnen er, og densiteten i slugen.

Når trippingen ut av brønnen gjøres med tomme rør, skal brønnen etterfylles med væskevolum som tilsvarer volumet av borestrengen (stålvolum) som trekkes opp.

Trip tank

Nivået i brønnen overvåkes ved hjelp av triptanken. Triptanken er koblet direkte til brønnen og viser tydelig om volumet i brønnen er stabilt, øker eller avtar.

En trip tank er en liten tank (10–15m3) som er høy og smal. Formen på den gjør at selv små utslag av økning eller tap av væskevolum i systemet vises tydelig. Triptanken brukes til å påvise små mengder med væske som kommer fra brønnen på grunn av utstyrsbevegelse, eller fra formasjonen på grunn av innstrømning. Motsatt kan det påvises om det forsvinner små mengder ut av brønnen og inn i formasjonen. Triptanken brukes for å ha brønnkontroll når arbeidsstrengen er på vei ut eller inn i brønnen. Under tripping ledes væsken til og fra brønnen via triptanken i stedet for gjennom hovedløpet, som brukes ved sirkulasjon.

Triptank. Illustrasjon.  Ved å trippe inn i brønnen presses væske ut av brønnen. Dette er fordi borerørene tar væskens plass i hullet. Volumet av væske, som fortrenges av borerørene, er svært lite per meter rør. Derfor er det vanskelig å måle i en stor tank. Da er triptanken bedre som indikator på status. Triptanken fylles av væsken fra brønnen, og derfor må innkjøringen starte med en tom trip tank. Når triptanken er full, tømmes den helt til rensesystemet og trippingen inn i brønnen kan fortsette.

Hvor mye borerørene fortrenger per meter, finnes i DDH og tabeller av rørene fra fabrikkene. Det er også mulig å beregne ved hjelp av en enkel formel:

Volum av rør med åpen ende: V = pi/4 x (D2 – d2) x h

Dersom triptankmåleren viser avvik mellom det volumet som fortrenges, og det som var beregnet, tyder dette på et problem i brønnen.

Når borestrengen trekkes ut av brønnen, fungerer triptanken som etterfyllingstank. Da skal volumet som går fra triptanken til brønnen, tilsvare volumet av rørene som trekkes ut.

Før trippingen ut av brønnen starter, må triptanken fylles med samme væske som står i brønnen. I denne operasjonen er det viktig at volumet i triptanken overvåkes for å unngå at den går tom for væske. Triptanken etterfylles når borestrengen står i ro.

Trippeskjema

For å holde oversikt over volumet som skal etterfylles i brønnen eller triptanken, brukes et trippeskjema (trip sheet). Det er et regneark som inneholder informasjon om borerørenes dimensjon og stålvolum. I trippeskjemaet beregnes trippehastighet og når triptanken må tømmes eller fylles. Trippehastigheten er lavest på vei inn i brønnen og når BHA skal ut av eller inn i det åpne hullet.

Når borestrengen skal ut av brønnen og alt er inni casingen, kan borestrengen trippes relativt raskt. Skjemaet oppdateres for hvert stand som går inn eller ut av brønnen.

Renhold av borerør

Når borestrengen skal trekkes ut av brønnen, må den trekkes opp i boretårnet der den deles i stands. Når rørene kommer ut av en brønn fylt med boreslam, vil utsiden av borerørene være tildekket med boreslam. Det er fordi boreslam er en treg væske (høy viskositet) som henger på borerøret, i motsetning til vann som er en rask væske (lav viskositet).

Det er ikke ønskelig at boreslammet trekkes langt opp i boretårnet, fordi det spruter utover riggen og boredekket. For å løse dette problemet, brukes en wiper. Wiper er en gummiring som settes på borerøret og festes med tau i boredekket. Borerørene som trippes ut, trekkes gjennom wiperen som «stryker» væsken av rørene. En wiper finnes i flere ulike størrelser. For at den skal kunne gjøre en god jobb, er det viktig å bruke riktig størrelse til rett rør.

Faremomenter ved å trippe

Ved tripping inn og ut av brønnen er det en fare for å skade formasjonen i brønnen. Den største faren for brønnens formasjon er når BHA har en stor ytre diameter. Dette er for eksempel tilfelle med borekronen. Borekronen vil fungere som et stempel mot væsken i brønnen når borestrengen flyttes oppover eller nedover i brønnen. Dette er fordi det er liten plass mellom borekronens ODOD (Outer Diameter). Diameteren måles på tvers i enden av røret, inkludert rørgodset. og hullets IDID (Inner Diameter). Diameter målt innvendig i et rør eller en sylinder (hull)..

Et annet problem er å etterlate det åpne hullet uten borestreng. Det er ikke ønskelig at hullet står slik for lenge, ettersom det er fare for at formasjonen kan kollapse, rase inn eller svelle mens boreaktiviteten er stoppet.

Stempeleffekten

Når borestrengen med BHA skal beveges inn eller ut av brønnen, må væsken i brønnen flytte seg. På vei inn i brønnen vil bunnen av borestrengen skyve væsken foran mot formasjonen. Når strengen trekkes ut, må væsken fylle tomrommet som oppstår under utstyret. Det er to forhold som bestemmer hvor rask bevegelse utstyret kan ha i det åpne hullet; væskens viskositet og klaringen mellom BHA og hullet.

Tripping i åpent hull

For høy hastighet inn i brønnen kan skape et stort stempeltrykk på undersiden av BHA. Dette stempeltrykket (surge) kan skade formasjonen med inntrengning av partikler fra boreslammet. I verste fall kan formasjonen sprenges, slik at slam går tapt ut i formasjonen.

Dersom det kjøres inn med tilpasset hastighet fortrenges væsken opp i brønnen på utsiden av borestrengen uten at det skapes problemer i brønnen.

 

Fra normalsituasjon trekkes strengen opp med rask bevegelse (swab) og skyves ned med rask bevegelse (surge).

Når man skal trippe ut fra bunnen av brønnen (åpent hull), er startbevegelsen kritisk. Opp-bevegelsen i starten kan dra med seg boreslam oppover. Det blir da et undertrykk (swab) i området under BHA. Dette kan medføre innstrømning av hydrokarboner i brønnen (kick). Det kan også føre til kollaps av formasjonen på grunn av undertrykket som dannes under BHA.

Tripping i casing

Når trippingen foregår i casing-området, vil restriksjonen på hastigheten være mindre fordi den indre diameteren i casingen er større enn det åpne hullet. Dermed får væskene flytte seg mens bevegelsen foregår. Samtidig er casing et sterkt stålrør som tåler mye større trykk enn formasjonen.

Ved tripping ut av brønnen står væskene i det åpne hullet under casingen i ro. Dermed oppstår ikke problemet. Ved tripping inn i brønnen derimot, må hastigheten fremdeles justeres i forhold til stempeleffekten mot det åpne hullet. Men dette er kun når BHA er i nederste del av casingen.

Relatert innhold