Komplettering med perforert liner
Cased-hole-komplettering betyr at det er installert en lengde med sammenskrudde rør i brønnen i reservoarsonen. Lengden med rør kalles liner, som er engelsk og kan oversettes til fôring. Mellom hullet og rørene er det sementert slik at rørene står godt forankret i hullet.
I utgangspunktet er det mest ønskelig med en åpent-hull-komplettering i brønnene fordi det gir større innstrømningsareal og mindre trykkfall i produksjonssonen. Når brønnen skal gå gjennom reservoar i flere ulike geologiske soner, med ulik stabilitet og forskjellige poretrykk, er det derimot nødvendig å vurdere cased-hole-komplettering.
Sementert liner brukes i horisontale brønner, brønner i reservoar som har løs eller ustabil formasjon (dårlig konsolidert), eller brønner som går 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 perforeres. Å perforere betyr å lage forbindelse mellom reservoaret og brønnen. Da lages mange små hull gjennom lineren, sementen og inn i formasjonen. Når brønnen er perforert, kan olje strømme inn i brønnen.
Det er flere ulike metoder for perforering. Den vanligste er ved hjelp av små holdere med eksplosiver som skyter ett hull hver. Eksplosivene er kraftige, og det er derfor utarbeidet strenge arbeids- og HMS-prosedyrer for arbeid med eksplosiver.
Cased-hole-komplettering er den mest brukte kompletteringstypen på norsk sokkel. Cased-hole-komplettering varierer fra enkle løsninger til de mest avanserte og smarte løsningene.
Den enkleste kompletteringen er perforering av liner
En enkel cased-hole-kompletteringsløsning er en sementert liner som perforeres i flere reservoarsoner og deretter settes i produksjon. Geologien i området der brønnen bores, bestemmer hvilke intervaller som skal perforeres. Det er vanlig å bore en brønn gjennom flere adskilte soner med olje.
Skuddtetthet og orientering på skuddene i brønnen velges også ut fra reservoarforståelsen. Hvor tett det skal perforeres, bestemmes vanligvis av geologene som har en mening om produksjonsrate og formasjonsstyrken i området. En fulladet perforeringskanon kan ha opp mot 18 skudd per fot, men det er også noen utgaver som har 24 skudd per fot.
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 kanonen brukes til skudd. Orientert perforering kan være horisontalt, vertikalt, rettet som I, Y eller V.
Det er også mulig å perforere deler av brønnen og utsette andre soner til et senere tidspunkt.
De mest avanserte kompletteringene har mange smarte løsninger
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).
En brønn som går gjennom forkastninger eller strekker seg gjennom flere reservoaregenskaper, 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.
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.
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.
Syrebehandling av brønner gjøres i oppstarten for å redusere formasjonsskade og videre gjennom levetiden for å fjerne avsetninger (scale) i kompletteringsutstyr. Når lange perforeringsintervaller skal syrebehandles, er det også ofte nødvendig å sette plugger eller å bruke kompletteringsutstyr for å regulere syremengden mellom sonene. Det er særlig i kalkreservoarer at syrebehandling er effektivt for å utbedre formasjonsskader.
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 brønner i feltet. 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 kan 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.