Innovativa vätskefria vätskor som uppfyller kraven för dagens djupvattenkompletteringar
Av Samy Helmy | Vice President, Fluids & Completion Services | 25 mars 2021
Valet och valideringen av en kompetent vätska för färdigställande/packning är en kritisk aktivitet under planeringen av djupvattenprojekt med högt tryck/hög temperatur (HP/HT).
Det är känt att fasta vätskor tränger in i reservoarernas porer, vilket leder till betydande minskningar av reservoarernas produktivitet. Dessa skador på reservoaren är vanligtvis mycket kostsamma och i värsta fall omöjliga att reparera. Fastämnen i en färdigställningsvätska kan också infiltrera färdigställningsutrustning och verktyg och orsaka funktionsstörningar. Därför rekommenderas alltid fastfri färdigställningsvätska.
Bittera kristaller och gamla saltlakeprodukter
Densiteten hos de flesta fastfri oljesoljor kan ökas till en högre densitet än den vanliga genom att man helt enkelt tillsätter mer torrt salt. Denna ökning av densiteten åtföljs dock alltid av en ökning av kristalliseringstemperaturen för saltlösning. Kristallisering av saltvatten i ett borrhål kan leda till problem med brunnskontrollen och/eller betydande förseningar i driften. Kristallisationstemperaturen för de flesta saltlaken med hög densitet(dvs. de som ligger över den eutektiska densiteten) stiger med ökat tryck i borrhålet. Djupvattenprojekt innebär en förhöjd risk för kristalliseringsproblem, eftersom saltlösning i botten av stigröret (på havsbotten) kommer att utsättas för både låga temperaturer och höga tryck. Kompletteringsvätskor för djupvattenprojekt bör därför vara fria från fasta ämnen och uppvisa en kristallisationstemperatur under tryck som är lägre än den som förväntas i borrhålet under alla förväntade operationer, t.ex. tester av utblåsningsskydd.
Historiskt sett har zinkbromid och cesiumformiat ofta specificerats som färdigställningsvätskor för HP/HT-projekt i djupt vatten. Även om dessa vätskor har använts med framgång, innebär båda vätskorna betydande problem. Zinkbromid klassificeras nu som en marin förorening på grund av dess giftighet för marina arter, och därför är användningen av den förbjuden eller begränsad i många områden. Cesiumformiat anses vara miljömässigt acceptabelt, men det är dyrt, tillgången är begränsad och ett antal stora internationella oljebolag har fastställt att formatsaltvätskor är olämpliga för användning i vissa tillämpningar som packervätska på grund av risken för katastrofala rörbrott till följd av väteinducerad sprickbildning.
Kristallblå övertalning
TETRA Technologies har utvecklat en rad vätskor med hög densitet och låg kristalliseringstemperatur som är miljömässigt acceptabla, kostnadseffektiva och lättillgängliga, och som är ett bra alternativ till zinkbromid- och cesiumformiatvätskor. Dessa vätskor marknadsförs under namnet TETRA CS Neptune® och är idealiskt lämpade som kompletteringsvätskor för djupvatten- och högtrycksprojekt. TETRA CS Neptune vätskor finns i monovalenta och divalenta former upp till 15,7 lb/gal respektive 17,5 lb/gal. Var och en av TETRA CS Neptune-vätskorna har ett neutralt till svagt alkaliskt pH, är stabila vid de temperaturer som förväntas i de flesta HP/HT-projekt och består av lätt tillgängliga eller förnybara material. Det krävs ingen specialutrustning för att blanda, lagra eller använda TETRA CS Neptune-vätskor.
Utvecklingen av våra ursprungliga TETRA CS Neptune-vätskor inleddes 2014 och fortsätter i dag när vi försöker utveckla ytterligare vätskor med ännu högre densitet och större temperaturstabilitet, vilket framgår av tabell 1. Vår fortsatta utveckling av TETRA CS Neptune-familjen av vätskor kommer inte att äventyra våra ursprungliga mål för dessa vätskors miljömässiga och operativa godtagbarhet.
TABELL 1 - Sammanfattning av TETRA CS Neptune Divalenta och monovalenta vätskor
Framgång i vågor
Den ursprungliga TETRA CS Neptune-vätskan har nu framgångsrikt använts i ett antal ultradjupvattenbrunnar som ett alternativ till cesiumformiat- och zinkbromidsalter. Den första användningen av vätskan ägde rum i Mexikanska golfen 2015. Kompletteringsvätskor och packervätskor med en densitet på mellan 14,4-14,9 lb/gal krävdes. Projektets vattendjup översteg 7 000 fot, mudline-temperaturen var 40°F och temperaturen i bottenhålet var 265°F. Den TETRA CS Neptune-vätska som utformades för detta projekt testades utförligt före användning för att verifiera dess stabilitet och dess kompatibilitet med utrustning i borrhålet och reservoaren. Vätskans prestanda var exemplarisk under testfasen och har fortsatt på samma nivå i varje efterföljande fältanvändning.
Kompletteringsvätskans mångsidighet och fastställande av en branschstandard
Även om TETRA CS Neptune-vätskor i första hand har utvecklats som en färdigställningsvätska/packervätska kan de också användas som grundsolvätska för borrvätskor med hög densitet och låg kolesterolhalt i reservoarer eller som bärvätskor för filterkaksbrytare.
Sedan introduktionen 2014 har TETRA CS Neptune-vätskorna levererat exceptionella operativa resultat och har etablerat sig som den optimala vätskekemin för färdigställningsvätskor för HP/HT-projekt i djupt vatten. År 2020 var vi stolta över att få Hart's Meritorious Engineering Award för våra TETRA CS Neptune-vätskor.
Vårt team svarar gärna på dina frågor eller ger dig detaljerad information, skicka ett e-postmeddelande till oss här.
