Brønnvedlikehold på levende brønn

Når det skal gjøres brønnvedlikehold med verktøy i brønnen, blir ventiltreet og DHSV utelukket fra barriere-elementene fordi de må stå åpne. Da må andre barriere-elementer settes inn i stedet.

På overflaten monteres en kabel-BOP eller kveilerørs-BOP og dynamiske barriere-elementer som tetter mot brønnen, selv om verktøystrengen beveges opp og ned i brønnen. BOP og dynamiske barrierer monteres på toppen av brønnen på dekk under operasjonen, og det betyr at primærbarrieren flyttes over sekundærbarrieren.

Konsekvensen ved å montere primærbarrieren over sekundærbarrieren er at risiko-området er nærmere personellet og det ytre miljøet. Dette krever at personellet som jobber på den levende brønnen er klar over konsekvenser ved alt arbeid de gjør. Ingen ventiler eller koblinger skal åpnes uten at brønntrykket er sikret på et lavere nivå (nærmere reservoaret) i brønnen.

Under brønnvedlikehold monteres det dynamiske barriere-elementer rundt kabel eller kveilerør. Barriere-elementene tetter mot brønntrykket når verktøystrengen beveges opp og ned i brønnen. Under en kveilerørsoperasjon er stripperen primærbarriere, under kabeloperasjoner pakkboks og grease injection head. Det monteres også kabel-BOP eller kveilerørs-BOP. Disse BOP-ene utgjør en del av sekundærbarrierene.

De dynamiske barrierene og BOP-ene monteres på toppen av brønnen på riggdekk under operasjonen. Da er primærbarrierene (pakkboks, stuffing-boks og grease injection head) montert over sekundærbarrieren.

BOP for kabel og kveilerør er sekundærbarrierer under brønnvedlikehold. De er montert under primærbarrierene.

Å etablere primærbarrierer over sekundærbarrierene regnes som et unntak fra hovedregelen for barrierer i en produksjonsbrønn. Det skal derfor gjennomføres en risikovurdering med fokus på hvilke reserveløsninger (contingency) som er gjeldende for hvert av barriere-elementene. Dette skal være en del av operasjonsprogrammet. I tillegg skal det utføres sikker jobbanalyse (SJA) før operasjonen.

I de fleste brønnene oppstår en eller annen form for svikt i et barriere-element i løpet av produksjonstiden. Store strekk- og kompresjonskrefter påvirker både casing, sement og produksjonsrør. Slitasje fra produsert væske og avsetninger på innsiden av røret bidrar til funksjonssvikt i DHSV.

Alle barriere-elementene skal fungere riktig for at de skal være godkjente. Dersom et element svikter, skal det repareres eller erstattes. Typiske feil i barriere-elementene i en produksjonsbrønn er:

• sprekk i sementen
• hull i casing eller produksjonsrør
• svikt i produksjonspakningens tetning eller anker
• nedihullsventilen slutter å fungere
• ventiler i ventiltreet svikter
• tetningen mellom ventiltreet og brønnhodet lekker

Det kan oppstå sprekker i sementen over tid, slik at hydrokarboner kan vandre på utsiden opp til neste casing og inn i ringrommet, eller direkte til overflaten på utsiden av brønnhodet. Dette kan oppdages ved at trykket i A-ringrommet øker, eller som lekkasje i havet.

Sprekkene kan oppstå fordi den opprinnelige sementjobben ikke var god nok, fordi brønnen utsettes for store mekaniske krefter fra omgivelsene, eller fordi brønnen har blitt utsatt for trykk som det ikke var tatt høyde for.

En lekkasje i sementen må utbedres. Det kan gjøres som en squeeze-sementjobb. Det vil si at casingen innenfor sementen perforeres, og sement pumpes ut på utsiden ved hjelp av høyt trykk slik at ny sement skvises inn i de områdene som er sprukket opp.

Til en slik reparasjonsjobb brukes det ofte både wireline- og coil tubing-operasjoner. Da må det først rigges opp overflateutstyr for wireline og deretter for coil tubing oppå brønnens ventiltre. Det settes en wireline-plugg under det området som skal sementeres, og casingen perforeres med wireline-utstyr. Deretter pumpes sement gjennom coil tubing og skvises inn i det perforerte intervallet.

Begge oppriggene skal ha BOP og dynamiske barrierer over brønnen. Dette er for å erstatte barriere-elementene DHSV og ventilene i ventiltreet, som holdes åpne for brønnservice-jobben.

Dersom sprekken ligger i et område der øvre komplettering er satt, så må øvre komplettering trekkes før squeeze-jobben kan gjøres bak casingen.

Dersom det er hull i casingen eller produksjonsrøret, kan hullet tettes ved å installere en innvendig rørdel som dekker området.

Brønnen må drepes på forhånd, og en plugg settes i brønnen nedenfor lekkasjeområdet.

Rørdelen som installeres kalles enten straddel eller patch. Det er et tett rør med pakning i topp og bunn. En straddel reduserer innvendig diameter i brønnen i dette området. Det må rapporteres på brønnens statusliste og skisse slik at framtidig brønnservice-verktøy er dimensjonert for det.

Når røret er montert i brønnen og dekker over hullet, er brønnen sikret.

Dersom produksjonspakningen eller annet utstyr i øvre komplettering skal skiftes, må den øvre kompletteringen trekkes og brønnen kompletteres med nytt utstyr (re-komplettering).

Når kompletteringen skal trekkes, settes det to plugger nede i brønnen under nedre komplettering. Disse pluggene er midlertidige barrierer. Pluggene beskytter også reservoaret fra å komme i kontakt med drepevæske. Brønnen drepes ved å sirkulere tung saltvæske inn i produksjonsløpet.

Dette er en større jobb og inkluderer både wireline-operatører som kjører og installerer plugger, borelaget som trekker kompletteringen, og kompletteringspersonellet som monterer og installerer ny komplettering.

For pluggkjøringen må det monteres overflateutstyr på toppen av brønnen. Når brønnen er plugget, demonteres overflateutstyret for kabeloperasjonen.

Dersom det er et vertikalt ventiltre på brønnen, må det kobles fra og trekkes av brønnhodet. Deretter må det monteres en BOP på brønnhodet før kompletteringen kan trekkes.

Den mest kritiske fasen er når kompletteringen trekkes ut gjennom BOP. Det har oppstått ustabile brønner i flere slike situasjoner, fordi rørene trekkes opp og kan forårsake et undertrykk i brønnen, (swab) som gjør at det kommer hydrokarboner inn i brønnen på utsiden av produksjonrøret. Ettersom det er en langvarig operasjon å trekke en komplettering, får hydrokarboner tid til å stige i brønnen og komme opp til BOP og overflaten. Det skaper farlige situasjoner, og samtidig kan det være svært vanskelig å stenge BOP rundt kompletteringen.

En slik jobb krever risikoanalyser for hver fase av jobben, der alle mulige situasjoner skal vurderes. Tiltak for hver situasjon planlegges for å redusere konsekvenser av hendelser.

DHSV er det øverste barriere-elementet i primærbarrieren i brønnen. Dette må fungere for at brønnen skal ha produksjonstillatelse i henhold til myndighetskravene i innretningsforskriften. Når DHSV svikter, kan den repareres, erstattes eller brønnen re-kompletteres. Produksjonen må stanses, og bønnen drepes eller plugges under DHSV.

Dersom ventilen slutter å fungere på grunn av avsetninger (scale eller asfaltén) i ventilen, kan en rensejobb fikse problemet. Det kan brukes stålbørste, brotsj eller syrer til å løse avsetningen. Da rigges overflateutstyr for kabel eller kveilerør opp på ventiltreet på brønnen.

Dersom DHSV er rørmontert (montert som en del av produksjonsrøret), kan det installeres en kabelmontert DHSV innvendig i den rørmonterte DHSV. Den kabelmonterte DHSV settes og kobles opp til kontrollinjetrykket, som opprinnelig opererte den rørmonterte DHSV. Ettersom den monteres innvendig i den eksisterende profilen i kompletteringen, blir minste indre diameter i brønnen mindre. Det betyr at i all framtidig brønnservice må det tas hensyn til den nye, indre diameteren.

En kabelmontert DHSV kan trekkes fra brønnen og erstattes med en ny i kabelsatt DHSV i samme profil i brønnen.

Dersom det oppstår lekkasje, eller ventilene ikke fungerer, må ventilene utbedres, eller ventiltreet må skiftes ut.

Dersom øvre hovedventil ikke fungerer, kan DHSV og nedre hovedventil stenges, slik at øvre hovedventil kan vedlikeholdes eller skiftes ut.

Prosedyren for å skifte ventiltre er avhengig av om ventiltreet er plassert på rigg eller på havbunnen. For tørre ventiltrær og vertikale havbunnstrær stanses produksjonen ved å lukke DHSV. Deretter settes en midlertidig plugg over DHSV. Brønnen har da to barrierer.

Dersom et horisontalt havbunnstre skal trekkes, må brønnen drepes og plugges og øvre komplettering trekkes før ventiltreet kan trekkes av brønnhodet. Det kan også være nødvendig å installere bore-BOP når øvre komplettering skal trekkes.

Det brukes borerigger eller boreskip for å skifte ventiltrær på havbunnen. Dette er nødvendig for å kunne håndtere ventiltrær som kan veie opp mot 50 tonn. Operasjonen involverer mye personell og krever nøye planlegging.

Brønnintervensjon er omfattende operasjoner som involverer ett eller mange serviceselskaper (wireline-, coil-, komplettering- og boreselskap).

Det betyr at mye ekstra utstyr og personell skal ombord på plattformen. Ansvaret for brønn og barrierer overføres midlertidig fra operatørens personell til personell fra serviceselskaper. Personellet som skal gjøre brønnservicejobben, overtar styringen av brønnens ventiler, slik at det ikke oppstår kritiske situasjoner. Ventilene i ventiltreet holdes passive mens jobben pågår, slik at de ikke kutter arbeidsstrengen.

All brønnintervensjon, både på havbunns- og på plattformbrønner, må selvsagt planlegges nøye. Det må utarbeides en barriereplan, slik at det til enhver tid er minst to uavhengige, operative og trykktette barrierer. Det er foretrukket å unngå å drepe brønnen dersom det er mulig. Det er fordi reservoaret kan ta skade av drepetrykket og drepevæsken, noe som kan medføre dårligere produksjon i ettertid. Derfor velges ofte en løsning med opprigg av primærbarrierer oppå ventiltreet, og eventuelt plugger i brønnen.

Når brønnintervensjonen er utført og brønnen skal settes i produksjon igjen, skal det dokumenteres hvilket utstyr som er montert i brønnen, hvilken endring det har medført i brønnens indre diameter, og at alle barrierer er testet og godkjent. Dokumentasjonen skal også beskrive brønnen med navn og nummer, status på ventiler, trykk og væsker i brønnen.