Fagstoff

Drepemetode: Normal og revers sirkulering

Når vi skal drepe en brønn, fyller vi den med et gitt volum med væske som har høyere densitet enn olja. Brønnen fylles samtidig som vi slipper olja i produksjonsrøret ut. Dette gjøres ved å sirkulere gjennom kompletteringsutstyret.

Når velger vi å drepe produksjonsbrønnen?

Det er veldig vanlig å kople BOP og lubrikator på toppen av brønnen når vi skal inn i den for å utføre enkelt vedlikehold. Dette kalles å jobbe på en levende brønn. Andre ganger krever oppdraget at vi dreper brønnen først. Da må vi pumpe inn tung væske som blir en ny hovedbarriere i brønnen. Her er noen eksempler på når vi velger å drepe brønnen først:

I noen tilfeller skal produksjonsrøret (øvre komplettering) trekkes ut og byttes med et nytt produksjonsrør. Det betyr at vi kopler ut DHSV i brønnen. Da må brønnen sikres med en annen barriere. I de fleste tilfellene bruker vi både en plugg som er satt langt nede i brønnen og bytter til drepevæske.
Et annet tilfelle kan være at vi skal bytte ut ringromsvæsken (packer fluid) som står i ringrommet over lang tid. Væsken skal beskytte både produksjonspakning og stål, og være en barriere. Det er viktig at kvaliteten på denne væsken er god, og derfor må den byttes ut etter en tid i brønnen.
Noen ganger må DHSV vedlikeholdes eller erstattes, da pumper vi også inn væske i brønnen og setter i tillegg en plugg under den eksisterende DHSV. Det gir oss to uavhengige barrierer mens vi fikser DHSV.

Normal- og reverssirkulering

Normal- og reverssirkulering er to brønndrepingsmetoder som kun kan benyttes i kompletterte brønner. For å drepe brønnen pumper vi inn væske som erstatter innholdet i produksjonsrøret (olje) og ringrommet (kompletteringsvæske).

Disse to metodene kan vi bruke før vi trekker øvre komplettering i brønnen.

Brønnen drepes med å plassere tung væske i produksjonsrøret. Væsken sirkuleres inn i produksjonsrøret i skissen til venstre og inn gjennom ringrommet i skissen til høyre. Illustrasjon. — Til venstre vises drepemetoden med normal sirkulasjon, og til høyre vises drepemetoden med revers sirkulering.

Sliding sleeve

Begge sirkulasjonsmetodene krever at vi har en åpning mellom produksjonsrøret og ringrommet. I nedre del av øvre komplettering kan vi installere en sirkulasjonsventil, en sliding sleeve. Den plasseres like over produksjonspakningen. Før pumpeoperasjonen starter, må vi åpne sirkulasjonsventilen (sliding sleeve) i produksjonsrøret.

Før sirkulasjonsventilen åpnes, må vi utligne trykkforskjellen mellom produksjonssiden og ringrommet. Når trykket er utlignet, kan ventilen åpnes, og drepeoperasjonen kan startes.

Sirkulasjon uten sirkulasjonsventil

Når sirkulasjonsventilen (sliding sleeve) har stått i brønnen over lengre tid, kan det være vanskelig å åpne den. Det skyldes ofte at det har satt seg asfaltener eller scale i det området der den indre hylsen skal bevege seg. Andre ganger virker den bare ikke slik den skal, selv om vi prøver flere ganger.

Dersom kompletteringen ikke har en sirkulasjonsport, eller den ikke virker, må vi lage hull ut gjennom produksjonsrøret (tubing punch) før vi kan drepe brønnen med sirkulasjonsmetodene. Hullene kan lages med høytrykksspyling med væske gjennom små dyser, perforeringer eller et eget verktøy som kjøres inn og presser hull i produksjonsrøret.

Når vi har laget hull i produksjonsrøret, betyr det at vi har brutt primærbarrieren, derfor må brønnen rekompletteres eller hullene skjermes av med et indre rør som har pakninger over og under hullene før brønnen kan settes tilbake i produksjon.

Normal sirkulasjon

Med normal-sirkulasjons-metode pumpes drepevæsken gjennom ventiltreet inn i produksjonsrøret til den når ned til sirkulasjonsventilen (sliding sleeve) i kompletteringen. Drepevæsken pumpes inn gjennom drepeventilen (kill wing valve) på produksjonstreet. Hovedventilene i ventiltreet står i åpen posisjon, slik at drepevæsken pumpes inn produksjonsrøret. Sliding sleeve må åpnes før vi starter pumpingen. Væsken flytter seg oppover i ringrommet og går ut gjennom hovedventilen til ringrommet (annulus main valve).

Pass på trykket

Å pumpe væske denne veien kan øke trykket mot reservoaret. Årsakene til trykkøkningen er at utløpet i sliding sleeven er relativt lite og skaper derfor friksjonstrykk mot reservoaret, og at trykket fra pumpeaktiviteten kommer i tillegg til det hydrostatiske trykket av drepevæsken. Det er ikke ønskelig å få for høyt trykk mot reservoaret fordi det kan resultere i at reservoarbergarten sprekker opp, og væske fra brønnen lekker ut i bergarten. Det betyr at vi får en ustabil situasjon i brønnen.

For å hindre at pumpetrykket påvirker reservoaret, kan vi velge å sette en plugg nederst i øvre komplettering. Dette kalles en dyp-satt plugg. Dersom vi velger å sette plugg, betyr det flere operasjoner i brønnen, og vi må også kople opp BOP og lubrikator for å sette pluggen. Pluggen settes i brønnen før vi åpner sliding sleeve eller lager hull i produksjonsrøret.

Faren for å skade reservoaret med trykket gjør at normal sirkulasjon ikke er den mest valgte metoden for å drepe en produksjonsbrønn.

Ventilenes posisjon ved normal sirkulering. Illustrasjon. — Ventilenes posisjon ved normal sirkulering

Væskene flytter seg

På toppen av ringrommet åpnes ringromsventilen for å slippe ut væsken som står i ringrommet etter hvert som det fylles fra produksjonsrøret. Det vil si at vi tar strømmen av væske fra produksjonsrøret inn i ringrommet.

Vi ønsker å fylle hele ringrommet med drepevæsken, slik at det ikke står olje eller gass fra brønnen der. Det er to hovedgrunner til at vi fyller hele ringrommet med drepevæske: for å balansere trykket på innsiden av produksjonsrøret med trykket på utsiden av produksjonsrøret (ringrommet), og for å hindre farlige trykksituasjoner med olje og gass i ringrommet.

I produksjonsrøret står det drepevæske ned til sirkulasjonsventilen og formasjonsvæske (olje) nedenfor utløpet i sirkulasjonsventilen. Dette kan være nok drepevæske for brønnen, men dersom vi trenger å ha hele høyden ned til toppen av reservoaret med drepevæske, kan resten av brønnen drepes videre med bullheading-metoden. Da lukkes ventilen på ringrommet, slik at all væske som pumpes inn i brønnen, fortrenger formasjonsvæsken tilbake til formasjonen. Bullheading kan kun gjøres hvis vi IKKE har satt en dyp plugg i brønnen.

Revers sirkulasjon

Ved revers-sirkulasjons-metode fylles brønnen med drepevæske ved å pumpe fra ringrommet, gjennom sliding sleeve (eller hull i produksjonsrøret) og inn i produksjonsrøret.

Vi pumper fra overflaten, via ringromsventilen (annulus main valve), gjennom sirkulasjonsventilen (sliding sleeve) i kompletteringen, opp produksjonsrøret og ut drepeventilen (kill wing valve) i ventiltreet.

Ventilenes posisjon ved revers sirkulering. Illustrasjon. — Ventilenes posisjon ved revers sirkulering

For å kunne ta retur opp gjennom produksjonsrøret må sirkulasjonsventilen (sliding sleeve) åpnes før pumpeoperasjonen starter. Før sirkulasjonsventilen åpnes, må vi utligne trykkforskjellen mellom ringrommet og produksjonssiden. Dette gjør vi ved å pumpe noen slag med væske inn i ringrommet, slik at trykkene er like i ringrommet og produksjonsrøret ved dypet til sliding sleeve-en. Ønsket trykk og antall slag beregnes først. Når trykket er utlignet, åpnes sirkulasjonsventilen, og drepeoperasjonen kan starte.

For å unngå at brønnen produserer væske samtidig som vi pumper inn drepevæske, kan det settes en plugg i kompletteringen nedenfor sirkulasjonsventilen. Pluggen settes og testes før vi åpner sliding sleeve-en.

På toppen av ringrommet åpnes ringromsventilen for å pumpe inn drepevæsken som skal fortrenge pakningvæsken fra ringrommet til produksjonsrøret. Det vil si at vi tar strømmen av væske fra ringrommet inn i produksjonsrøret. Hovedventilene og kill wing-ventilen åpnes i ventiltreet.

Væsken som fortrenges ut av produksjonsrøret, behandles som vanlig produsert væske og tas til separasjonssystemet.

I ringrommet blir det stående drepevæske fra topp til bunn, og i produksjonsrøret plasseres så mye drepevæske som nødvendig for å holde brønnen under kontroll.