TETRAClean 'Eine Pille, eine Grube' Verdrängungssystem
Von Kevin Crawford | Operations Manager, Completion Fluids & Services | 26. August 2022
Was ist Verdrängung und warum tun wir sie?
Im Allgemeinen bedeutet Verdrängung einfach, dass eine Flüssigkeit im Bohrloch durch eine andere Flüssigkeit ersetzt wird. In den meisten Fällen bedeutet der Begriff jedoch die Verdrängung einer feststoffbeladenen Bohrflüssigkeit durch eine feststofffreie Fertigstellungsflüssigkeit, die den Übergang von der Bohrphase zur Fertigstellungsphase markiert. Häufig werden bei diesem Vorgang mehrere Reinigungspillen" in das Bohrloch gepumpt, die groß genug sind, um die Bohr- und die Fertigstellungsflüssigkeit voneinander zu trennen. Diese Reinigungspillen werden mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit gepumpt, um eine turbulente Strömung zu erzeugen, die für die Reinigung der Oberflächen notwendig ist, aber nicht so turbulent ist, dass es zu einer Vermischung kommt. Sie müssen außerdem so bemessen sein, dass sie eine optimale Kontaktzeit haben, um alle Feststoffe zu lösen und an die Oberfläche zu befördern. Diese Faktoren sind in stark abgelenkten Bohrlöchern sogar noch wichtiger, um sicherzustellen, dass alle Feststoffe von der unteren Seite entfernt werden und die Gehäusewände frei von Einschlüssen sind und mit Wasser benetzt werden - Bedingungen, die für den Betrieb und das Setzen von Fertigstellungsbaugruppen und Produktionspackern erforderlich sind.
Verdrängungsmethoden
Bei der indirekten Verdrängung wird vor der Komplettierungsflüssigkeit eine Zwischenflüssigkeit verwendet, normalerweise Meerwasser bei Offshore-Einsätzen. Wenn das zwischengeschaltete Meerwasser kein Reinigungssystem enthält, wird anschließend eine Reinigungspille hineingepumpt, um die für die anschließende Einleitung der Komplettierungsflüssigkeit erforderlichen feststofffreien, wasserfeuchten Bedingungen herzustellen.
Im Gegensatz dazu wird die Aufgabe bei der direkten Verdrängung ohne Zwischenflüssigkeit erfüllt. Die Bohrspülung wird zusammen mit einem Reinigungssystem und der Fertigstellungsflüssigkeit in einem einzigen Kreislauf verdrängt. Direkte Verdrängungen sind effizienter als ihre indirekten Gegenstücke, da sie die Zeit für das Pumpen auf der Bohrinsel reduzieren (keine Zwischenflüssigkeit), weniger Abfall erzeugen (kein verunreinigtes Meerwasser) und den Bohrlochdruck während des gesamten Vorgangs besser im Gleichgewicht halten, was dazu beiträgt, den Zufluss von Lagerstättenflüssigkeiten und das Potenzial für einen Kick oder Blowout zu reduzieren.
Verdrängungssysteme
Verdrängungssysteme können einstufig oder mehrstufig sein, und TETRA bietet beides an. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei einem einstufigen System um eine einzige Pille mit allen notwendigen Reinigungstensiden und Suspensionspolymeren, um die Feststoffe in einem Durchgang zu dispergieren, zu suspendieren und zu entfernen. Ein mehrstufiges System besteht in der Regel aus einer Reihe von drei oder vier Tabletten - eine viskose Push-Pille zu Beginn, gefolgt von einer oder zwei Reinigungspillen und einer weiteren viskosen Tablette zum Schluss. In der gesamten Branche haben die Bohrlochbedingungen, die Schlammzusammensetzung und andere Faktoren in der Vergangenheit bestimmt, welche Art von System verwendet wird.
Das TETRAClean "Eine Pille, eine Grube"-Verdrängungssystem
Da das Grubenvolumen auf Offshore-Plattformen in der östlichen Hemisphäre ein knappes Gut ist, hat TETRA ein neuartiges einstufiges Verfahren eingesetzt, ein TETRAClean-Verdrängungssystem mit einer Pille und einer Grube, das genauso gut funktioniert wie einige mehrstufige Systeme. Es wurde für maximale Effizienz entwickelt, wenn das Grubenvolumen begrenzt ist und die Zeit auf der Plattform knapp ist.
Wie bei Brunnen ist auch hier jede Anwendung einzigartig. Jeder Auftrag beginnt mit einer detaillierten Planung und Pilotversuchen in unseren Laboreinrichtungen. Nachdem wir die relevanten Bohrlochparameter, die Eigenschaften des Bohrschlamms und die Möglichkeiten der Bohranlage bewertet haben, berechnen wir die optimale Tablettengröße und Konzentration. Das System wird dann im Labor getestet, um die Reinigungseffizienz über die vorgesehene Kontaktzeit zu bestätigen.
Das Volumen der Verdrängungssäule wird durch die Tiefe und das Volumen des Bohrlochs bestimmt. Wenn die Pille in das Bohrloch gepumpt wird, empfehlen wir eine minimale Ringgeschwindigkeit im Bereich von 300 Fuß/Minute, um die turbulente Strömung zu erzeugen, die für das Wegspülen und Suspendieren der Feststoffe erforderlich ist, mit einer optimalen Kontaktzeit von 10-14 Minuten. Die erhöhte Ringgeschwindigkeit hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Zeitrahmen des Verdrängungsvorgangs verkürzt wird.
Sowohl bei einwertigen als auch bei zweiwertigen Solen wird die TETRAClean-Pille mit einem Volumen der Arbeitssole gemischt, die mit TETRA BioPol™ L oder TETRAVis™ L viskosifiziert wurde. Eine Fließgrenze von mehr als 50 lb/100 ft2 wird für die viskosifizierte Pille empfohlen, gefolgt von der Zugabe einer angemessenen Menge TETRAClean 205.
Vorteile des Systems 'Eine Pille, eine Grube'.
Das TETRA-System "eine Pille, eine Grube" hat sich als sehr effektiv erwiesen, selbst in Fällen, in denen man ein mehrstufiges System erwarten könnte. Um die wichtigsten Vorteile aufzuzählen, das System:
- erfordert weniger Grubenkapazität, ein knappes Gut auf Offshore-Plattformen;
- ermöglicht höhere Ringraum-Pumpgeschwindigkeiten, um eine optimale Reinigung zu erreichen und die Bohrzeit zu verkürzen;
- ist mit allen klaren Soleflüssigkeiten kompatibel und kann zur Formulierung einer gewichteten Reinigungspille verwendet werden, um die Stabilität des Bohrlochs zu erhalten;
- ist wirksam bei der Reinigung von Gruben, Leitungen und Oberflächenausrüstungen vor der Aufnahme von klaren Soleflüssigkeiten vor Ort; und
- kann für Abbrucharbeiten verwendet und sauber gepumpt werden, um Verunreinigungen an Ort und Stelle aus den Rohren zu entfernen, was die Bearbeitungszeiten an der Oberfläche erheblich reduziert.
Die Zahlen sprechen für sich selbst
Seit seiner Einführung hat das TETRAClean-System "eine Pille, eine Grube" in mehr als 640 Bohrlöchern hervorragende Ergebnisse erzielt und den Bedarf an zusätzlichen Reinigungspillen beseitigt. Ursprünglich wurde das System mit einer Mischung aus TETRAClean 105 und TETRAClean 106 formuliert, die in mehr als 400 Bohrlöchern verwendet wurde. Heute besteht das System aus TETRAClean 205, das 2012 eingeführt wurde und in rund 240 Bohrlöchern eingesetzt wurde. Die Erfolgsbilanz des Systems wächst weiter. Das TETRAClean-Verdrängersystem wurde sogar mit dem goldenenCHARM' (Chemical Hazard and Risk Management) durch das britische Centre for Environmental, Fisheries, and Aquaculture Science (Cefas) ausgezeichnet.
