Komplettering med sementert fôringsrør

Reservoarkvaliteten påvirker valg av løsning

Nedre komplettering handler om hvilket utstyr som kan installeres i en brønn i reservoarsonen, og hvordan reservoarkvaliteten påvirker valget av løsninger. Utstyret som installeres, skal bidra til at det produseres mest mulig olje eller gass fra reservoaret over veldig lang tid.

Noen sandsteinbergartet er relativt løse og vil falle sammen etter en periode med oljeproduksjon. Noen kalksteinbergarter løser seg opp og blir til en slush når vann kommer inn til reservoaret. Begge eksemplene viser at bergarten vil bli ustabil etter ei tid, og derfor planlegges en god og varig kompletteringsløsning.

Når reservoarbergarten trenger støtte, er det vanlig å installere fôringsrør (liner) gjennom reservoaret. Røret sementeres fast og perforeres for produksjon. Dette kalles cased hole-komplettering.

Ulempen med cased hole-komplettering er at vi får mindre innstrømningsareal i brønnen og høyere trykkfall i overgangen fra reservoaret til brønnen enn en åpent-hull-komplettering. Når brønnen skal gå gjennom reservoar i flere ulike geologiske soner, med ulik stabilitet og forskjellige poretrykk, er det likevel nødvendig å vurdere cased hole-komplettering.

Vi velger utstyr og løsninger som skal bidra til et langt og effektivt produksjonsliv fra hver brønn. Løsningen må ha riktig pris og lang varighet til forventet produksjon. Her er det snakk om investering og gevinst.

Cased hole-komplettering

Cased hole-komplettering betyr at det er installert en lengde med sammenskrudde rør i brønnen i reservoarsonen. Lengden av rør kalles liner, som er engelsk og kan oversettes med fôring. Mellom borehullet og rørene er det sementert slik at rørene står godt forankret i hullet.

Sementert liner brukes i horisontale brønner, gjennom løs eller ustabil reservoarbergart (dårlig konsolidert) eller gjennom flere soner med ulikt formasjonstrykk.

Når lineren er satt og sementert, er det ikke forbindelse mellom reservoaret og brønnen. Det betyr at det ikke er mulig å produsere olje eller gass. Lineren må derfor perforeres. Å perforere betyr å lage mange små hull gjennom lineren, sementen og inn i formasjonen. Når brønnen er perforert, kan olje strømme inn i brønnen fra reservoaret.

Mange ulike løsninger

Cased hole-komplettering er den mest brukte kompletteringen på norsk sokkel. Den varierer fra enkle løsninger til de mest avanserte og smarte løsningene.

Den enkleste kompletteringen er perforering av liner

En vanlig cased hole-kompletteringsløsning er en sementert liner som perforeres i flere reservoarsoner og deretter settes i produksjon. Det er vanlig å bore en brønn gjennom flere atskilte soner med olje. Geologien i området der brønnen bores, bestemmer hvilke intervaller som skal perforeres.

Det finnes flere ulike metoder for perforering, både med vann gjennom dyser og med eksplosiver. Eksplosivene er kraftige, og det er derfor utarbeidet strenge arbeids- og HMS-prosedyrer for arbeid med eksplosiver.

Når vi perforerer brønnen, kan vi velge hvor tett vi vil perforere, og om vi vil perforere i en spesifikk retning eller rundt hele brønnen.

Skuddtetthet og orientering på skuddene i brønnen velges ut fra reservoarforståelsen. Hvor tett det skal perforeres, bestemmes vanligvis av geologene. De vurderer forventet produksjonsrate og formasjonsstyrken i området.

En fulladet perforeringskanon kan ha opp mot 18 til 24 skudd per fot (30,48 cm). Når det skal perforeres i avgrenset retning, det vil si orientert perforering, faller tettheten på skudd per fot. Det er fordi kun et utvalg av plassene i perforeringskanonen brukes til skudd. Orientert perforering kan være horisontalt, vertikalt, rettet som I, Y eller V.

Det er også mulig å perforere deler av brønnlengden og utsette andre soner til et senere tidspunkt.

De mest avanserte kompletteringene har mange smarte løsninger

I noen brønner installeres en ny liner med utstyr som brukes til overvåkning og styring av brønnen innvendig i den perforerte lineren.

De mest avanserte kompletteringene har ventiler som kan åpnes og lukkes, pakninger for soneisolering og trykk- og temperatursensorer som kontinuerlig sender data gjennom kontrollinjer til riggen (real-time monitoring). Dette brukes til å vurdere produksjonsrater og om det er mye vann i noen soner.

Ved behov kan kompletteringsutstyret nede i brønnen styres via kontrollinjene, slik at vannproduserende soner kan stenges. Dette kalles sanntidsstyring (real-time operations).

Soneisolering

En brønn som går gjennom forkastninger eller strekker seg gjennom flere reservoaregenskaper kan inndeles i soner. Sonene kan skilles med pakninger (packers) som installeres på en indre liner i brønnen. En indre liner i brønnen kalles produksjons-liner.

Stenging av soner

Det er ofte nødvendig å stenge av noen soner i en brønn. I felt der det blir injisert vann, kan brønner som har produsert i mange år, få høy vannproduksjon i noen soner. Det er da ønskelig å stenge de sonene som produserer mye vann, uten å stoppe produksjonen fra resten av brønnen. Stenging kan gjøres med ventiler eller sliding sleeve som er installert i produksjons-lineren.

Struping av soner

Det kan også oppstå trykkforskjeller mellom ulike soner. Dette skjer ofte på grunn av ubalansert vanninjeksjon. For å få produksjon fra soner med lavt trykk kan soner med høyt trykk strupes tilbake slik at det blir produsert olje fra alle sonene. Strupingen kan gjøres gjennom sliding sleeves som står delvis lukket, eller ICD (inflow control device) som er en choke i produksjons-lineren.

Planlegging av kompletteringsdesign

Planlegging av komplettering på et nytt felt starter med en helhetlig målsetning. Det er et omfattende arbeid å planlegge et kompletteringsdesign for produksjons- og injeksjonsbrønner. Det må tas hensyn til brønnbane, reservoartype og reservoarkvalitet (sandstein, kalkstein, permeabilitet, konsolidering) og geologi (forkastninger og tette soner). Man må også vurdere mengden og kvaliteten av gass og olje, forventet produksjonsrate, vannproduksjon og trykkforhold i reservoaret.

De første brønnene som bores i feltet, planlegges etter de geologiske forholdene. Da vurderes også kompletteringsløsninger for brønnene. Kompletteringen tar utgangspunkt i reservoaregenskapene og i erfaring fra andre felt. Når en produksjonsbrønn er boret, logget og kanskje testet, blir all ny informasjon brukt for å oppdatere kompletteringsdesignet for feltet. Det gjør at brønner på et felt både kan være svært like og ha svært ulike kompletteringsløsninger.

Kompletteringsprogrammet for en brønn er et detaljert og omfattende program. Det er operatøren for feltet som har det overordnede ansvaret for kompletteringsprogrammet. De forskjellige oljeselskapene/operatørene har alle sine interne prosesser for hva som må vurderes for å kunne velge kompletteringsløsninger.