Tripping i brønnen

Åpne bilde i et nytt vindu

CC BY-SA

Bilde: Tom Knudsen

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.

• I en round trip trekker vi hele strengen med BHA ut av hullet, bytter en komponent i BHA og kjører inn igjen i hullet.
• I en short trip trekker vi noen stands opp for å bytte ut øvre del i borestrengen. BHA kommer ikke til overflaten.
• I en wiper trip trekker vi hele BHA opp og ut av den delen av brønnen som er åpent hull, eller som er et problemområde.

Tripping av arbeidsstrengen skjer 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 at vi er svært oppmerksomme på brønnkontroll. Dersom trippingen ikke gjøres i henhold til prosedyrene, kan det få store konsekvenser. I verste fall kan vi miste brønnkontrollen.

Før trippingen starter, må væsken i brønnen sirkuleres slik at hele ringromsvolumet byttes ut (bottom up). Dette gjør man 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.

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

Å trippe vått (wet trip) betyr å trekke borestrengen 30–40 meter opp i boretårnet med borerørene fulle av boreslam. 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 dette 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 nederst i borestrengen.

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

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

For å hindre borevæsken i å strømme ut på dekk monterer man en mudbucket over rørkoblingen mellom det borerøret som står i slipset i hullet, og det borerøret som skrus ut. Mudbucket-en samler slammet som strømmer ut av det hengende røret, og fører det tilbake til tankene.

Når mudbucket svikter:

Når man tripper vått, må brønnen etterfylles med væske slik at nivået i brønnen er konstant. Da må etterfyllingen være av 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. Ved lekkasje må man etterfylle mer – ved kick etterfyller man mindre.

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 boredekket. Volumet av slugen er avhengig av hvor lang den vertikale delen av brønnen er, og av densiteten i slugen.

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

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 triptank 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 væskemengder som kommer fra brønnen fordi utstyr beveger på seg, eller fra formasjonen på grunn av innstrømning. Motsatt kan vi påvise om det forsvinner små mengder ut av brønnen og inn i formasjonen. Triptanken brukes for å ha brønnkontroll når arbeidsstrengen er på vei ut av eller inn i brønnen. Under tripping ledes væsken til og fra brønnen via triptanken i stedet for gjennom hovedløpet, som brukes ved sirkulasjon.

Åpne bilde i et nytt vindu

CC BY-NC-SA

Bilde: DrillingFormulas.Com

Når vi tripper inn i brønnen, blir det presset 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 triptank. Når triptanken er full, tømmes den helt til rensesystemet, og trippingen inn i brønnen kan fortsette.

Hvor mye borerørene fortrenger per meter, finner vi i DDH og tabeller for rørene fra produsentene. 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.

For å holde oversikt over volumet som skal etterfylles i brønnen eller triptanken, bruker vi et trippeskjema (trip sheet). Det er et regneark med informasjon om borerørenes dimensjon og stålvolum. I trippeskjemaet beregnes trippehastigheten 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 i eller ut av brønnen.

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 ut over riggen og boredekket. For å løse dette problemet bruker vi en wiper. Wiperen 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. Det finnes wipere i flere ulike størrelser. For at wiperen skal kunne gjøre en god jobb, er det viktig å bruke riktig størrelse til rett rør.

Ved tripping inn og ut av brønnen er det fare for å skade formasjonen i brønnen. Risikoen for brønnformasjonen er størst når BHA har en stor ytre diameter. Dette er for eksempel tilfellet med borkronen. Borkronen vil fungere som et stempel mot væsken i brønnen når borestrengen flyttes oppover eller nedover i brønnen. Dette er fordi det er lite plass mellom borkronens OD og hullets ID.

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.

Når borestrengen med BHA skal beveges inn i 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.

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

Dersom man kjører 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 viktig. Opp-bevegelsen i starten kan dra med seg boreslam oppover. Det blir da et undertrykk (swab) i området under BHA. Dette kan føre til innstrømning av hydrokarboner i brønnen (kick). Det kan også føre til kollaps av formasjonen på grunn av undertrykket som dannes under BHA.

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.