Ciecz robocza na osnowie wody morskiej

• Autorzy: Zima Grzegorz , Kasza Piotr , Jasiński Bartłomiej , Błaż Sławomir , Uliasz Małgorzata

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2024.05.01

Warianty tytułu

EN

Completion fluid based on seawater

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonywanie prac rekonstrukcyjnych na odwiertach związane jest z zastosowaniem specjalnych cieczy roboczych. Do ich sporządzania mogą być używane roztwory wodne jednej lub kilku soli i solanki złożowe z dodatkiem środków chemicznych. Zastosowanie roztworów soli wiąże się z dodatkowymi kosztami sporządzania cieczy roboczych. Ciecz robocza zatłaczana do odwiertu powinna charakteryzować się takimi właściwościami, aby w kontakcie ze skałą zbiornikową nie wpływała negatywnie na jej przepuszczalność. Natomiast dotychczasowe doświadczenia przemysłowe i badania laboratoryjne wykazały, że wykorzystanie do sporządzania cieczy solanek złożowych często negatywnie wpływa na właściwości zbiornikowe skał ze względu na obecność w nich jonów, które powodują wytrącanie trudno rozpuszczalnych związków. Zatłaczanie do odwiertu solanek zawierających zanieczyszczenia mechaniczne, których źródłem mogą być woda, sól, cząstki ilaste, krzemionka, a także niedokładnie wyczyszczone systemy urządzeń do ich sporządzania i zatłaczania, wiąże się z ryzykiem kolmatowania przestrzeni porowej skał zbiornikowych w strefie przyodwiertowej. Wykorzystanie do przygotowania cieczy roboczych wody morskiej przyczyni się do ograniczenia kosztów zabiegów rekonstrukcji. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych nad opracowaniem składów cieczy roboczych sporządzonych na osnowie wody morskiej pobranej z Bałtyku. W pierwszym etapie dokonano doboru środków chemicznych do sporządzania cieczy roboczych na osnowie wody morskiej zapewniających uzyskanie stabilnych parametrów reologicznych i filtracji w warunkach otworopodobnych oraz odpowiedniego poziomu inhibicji hydratacji skał. Przy wyborze kierowano się kompatybilnością zastosowanych środków z wodą morską, gdyż nie powinny one powodować pogorszenia właściwości skał zbiornikowych. Wykonano również badania kompatybilności opracowanych cieczy z solanką złożową pobraną z odwiertu na szelfie Morza Bałtyckiego. Zapewnienie właściwego poziomu inhibicji przy minimalnej gęstości wymagało precyzyjnego doboru odpowiednich środków chemicznych, które umożliwiły dodatkowo uzyskanie odpowiednich parametrów reologicznych i filtracji. Na podstawie przeprowadzonych badań zaproponowano skład cieczy roboczej na osnowie wody morskiej do zastosowania podczas rekonstrukcji odwiertów.

EN

Performing reconstruction work on wells involves the use of special completion fluids. They can be prepared using aqueous solutions of one or more salts and formation brine with the addition of chemicals. The use of salt solutions involves additional costs of preparing working fluids. The working fluid injected into the well should have properties that, upon contact with reservoir rock, do not adversely affect its permeability. However, previous industrial experience and laboratory tests have shown that the use of formation brines to prepare completion fluids often negatively affects the reservoir properties of rocks due to the presence of ions in them, which cause the precipitation of insoluble compounds. Injecting brines containing mechanical impurities into the well, the source of which may be water, salt, clay particles, silica, as well as imprecisely cleaned systems of equipment for their preparation and injection, is associated with the risk of clogging the pore space of reservoir rocks in the near-wellbore zone. The use of seawater to prepare completion fluids will help reduce the costs of workover operations. The article presents the results of laboratory research on the development of compositions of workover fluids prepared on the basis of seawater taken from the Baltic Sea. In the first stage, chemicals were selected for the preparation of seawater-based working fluids, ensuring stable rheological and filtration parameters in borehole conditions and an appropriate level of rock hydration inhibition. The selection was guided by the compatibility of the agents used with seawater, which should not damage of the properties of reservoir rocks. Compatibility tests of the developed fluids with formation brine collected from a well on the Baltic Sea shelf were also carried out. Ensuring the appropriate level of inhibition at a minimum density required the precise selection of chemicals, which additionally enabled obtaining appropriate rheological and filtration parameters. Based on the conducted research, the composition of the working fluid based on seawater was proposed for use during workover operations.

Słowa kluczowe

PL

ciecz robocza; woda morska; środki skrobiowe

EN

completion fluid; sea water; starch agents

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 5
• Strony: 259--268
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Zima Grzegorz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Kasza Piotr

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Jasiński Bartłomiej

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Błaż Sławomir

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Uliasz Małgorzata

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Ali S.A., Shelby D.C., Foxenberg W.E., Freeman M., 1999. Guidelines for rig-site removal of iron contamination from completion brines. Petroleum Engineer International, 72: 35–39.
• Alvarez L.A., Cedeno M.D., Villon P.V., Pinoargote R.C., 2019. Design of a fluid for workover operations in the Gustavo Galindo Oilfield, Ecuador. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 14(11): 2118–2124.
• Badrul M.J., Graeme R.R., Ishenny M.N., Suhadi A.N., Devadaas M., 2009. Increasing Production by Maximizing Underbalance During Perforation Using Nontraditional Lightweight Completion Fluid. Society of Petroleum Engineers. DOI: 10.2118/108423-PA.
• Berg E., Sedberg S., Kaarigstad H., Omland Т.Н., Svanes K., 2006. Displacement of Drilling Fluids and Cased-Hole Cleaning: What Is Sufficient Cleaning? IADC/SPE Drilling Conference, Miami, Florida, USA. DOI: 10.2118/99104-MS.
• Biały E., 2016. Wykorzystanie enzymów do udrażniania strefy przyodwiertowej po dowiercaniu. Nafta-Gaz, 11: 926–933. DOI: 10.18668/NG.2016.11.05.
• Bridges K.L., 2000. Completion and workover fluids. SPE Monograph Volume 19, Richardson, USA.
• Bungert D., Maikranz S., Sundermann R., Downs J., Benton W., Dick M.A., 2000. The Evolution and Application of Formate Brines in High-Temperature/High-Pressure Operations. IADC/ SPE 59191. DOI: 10.2118/59191-MS. Fleming N., Moland L.G., Svanes G., Watson R., Green J., Patey I.,
• Byrne M., Howard S., 2016. Formate Drilling and Completion Fluids: Evaluation of Potential Well-Productivity Impact, Valemon. SPE Production & Operations, 31(01): 22–28. DOI: 10.2118/174217-PA.
• Herman Z., Uliasz M., 2001. Zmiany przepuszczalności skał porowatych pod wpływem oddziaływania cieczy zasolonych. Wiadomości Naftowe i Gazownicze, 9: 12–20.
• Herman Z., Uliasz M., 2006. Ciecze robocze w rekonstrukcjach odwiertów. Nafta-Gaz, 62(11): 584–593.
• Herman Z., Uliasz M., 2007. Ochrona złóż ropy naftowej i gazu ziemnego podczas udostępniania i prac rekonstrukcyjnych poprzez użycie cieczy wiertniczych zawierających nietoksyczne sole mrówczanowe. Wiertnictwo–Nafta–Gaz, 24(2): 757–768.
• Herman Z., Uliasz M., Pudło J., 2002. Rola cieczy roboczych w rekonstrukcji odwiertów. Nafta-Gaz, 58(2): 95–106.
• Howard S., Anderson Z., Oort E., 2017. HPHT Formation Fluid Loss Control without Bridging Particles. AADE-17-NTCE-110.
• Howard S., Leon S., Lochen J., Abrahams В., Oort E., 2019. Formate Fluid Design, Testing, and Modeling for Slim-Hole and Coiled Tubing Operations. AADE-19-NTCE-111.
• Jasiński В., 2012. Badania nad zastosowaniem emulsji olejowo-wodnych jako cieczy roboczych o obniżonej gęstości. Nafta-Gaz,68(12): 1155–1164.
• Rahman S.S., Rahman M.M., Khan RA., 1995. Response of lowpermeability, illitic sandstone to drilling and completion fluids. Journal of Petroleum Science and Engineering, 12: 309–322. DOI: 10.1016/0920-4105(94)00052-6.
• Reid P., Santos H., 2003. Novel Drilling, Completion and Workover Fluids for Depleted Zones: Avoiding Losses, Formation Damage and Stuck Pipe. SPE/IADC 85326.
• Uliasz M., 2008. Metody eliminacji zanieczyszczeń solanek złożowych stosowanych jako ciecze robocze przy rekonstrukcji odwiertów. Nafta-Gaz, 64(10): 710–720.
• Uliasz M., 2020. Ciecz robocza do rekonstrukcji odwiertów o obniżonym ciśnieniu złożowym. Nafta-Gaz, 76(7): 457–465. DOI:10.18668/NG.2020.07.04.
• Uliasz M., 2021. Ciecze robocze – ich właściwości technologiczne i rola w procesie rekonstrukcji odwiertów. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego, 235: 1–160. DOI: 10.18668/PN2021.235.
• Uliasz M., Herman Z., 2003. Nowe rodzaje cieczy roboczych bezpieczne dla środowiska. WUG Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie, 109(9): 7–10.
• Uliasz M., Zima G., Błaż S., Jasiński B., 2016. Roztwory mrówczanów jako składniki płuczek wiertniczych. Przemysł Chemiczny,95(2): 297–302.
• Zima G., 2009. Wpływ solanek na hydratację polimerów. Nafta-Gaz,65(9): 692–696.