Fertigstellung und Prüfung des Bohrlochs

Der Bohrlochabschluss ist ein systematischer technischer Prozess bei der Ölfeldentwicklung, der die Lücke zwischen dem Bohren des Lagerstättengesteins und der Inbetriebnahme des Bohrlochs schließt. Es umfasst alle Vorgänge vom ersten Eindringen in die Förderzone über die Verrohrung und Zementierung, das Perforieren, die Installation des Produktionsstrangs und schließlich das Fließen des Bohrlochs zur Aufnahme der Produktion.

Ein grundlegender Überblick aus der Branchenquelle „Petroleum Papers“ umreißt die Kernziele der Abschlusstechnik und beschreibt die primären Abschlussmethoden, die für vertikale, abweichende und horizontale Bohrlöcher verwendet werden.

Der Abschlussprozess orientiert sich an zwei Grundprinzipien:

• Maximierung des Reservoirpotenzials:Schützen Sie die Förderzone während des gesamten Prozesses-vom Zeitpunkt der Bohrung bis zum Beginn der Produktion-, um sicherzustellen, dass das Bohrloch seine maximale Kapazität erreichen kann.
• Optimieren Sie den Energieverbrauch:Nutzen Sie das Bohrloch-Fertigstellungsdesign, um die natürliche Energie des Reservoirs effektiv zu nutzen und das Bohrloch mit der effizientesten und wirtschaftlichsten Methode in Produktion zu bringen.

Die Wahl der Fertigstellungsmethode definiert, wie das Reservoir mit dem Bohrloch verbunden wird. Zu den gebräuchlichsten Methoden gehören offene Löcher, perforierte Auskleidungen, geschlitzte Auskleidungen und Kiespackungsabschlüsse.

1. Fertigstellung der offenen Bohrung

Bei dieser Methode bleibt die Produktionszone ohne eine darüber zementierte Verrohrung oder Auskleidung; Das Reservoirgestein ist dem Bohrloch direkt ausgesetzt. Es gibt zwei Haupttypen: „Barfuß“-Abschlüsse, bei denen das Reservoir gebohrt wird, nachdem die Verrohrung oben angebracht wurde, und „spätere“ offene Bohrungsabschlüsse, bei denen die Verrohrung nach dem Bohren der Förderzone angebracht wird (heute nur noch selten verwendet).

Vorteile:

• Maximale Produktivität:Bietet die größtmögliche Einströmfläche, was zu einem „hydrodynamisch perfekten“ Bohrloch mit minimalem Strömungswiderstand und potenziell hohen Produktionsraten führt.
• Einfachheit und niedrige Kosten:Komplexe Vorgänge wie Perforieren oder Kiespacken werden vermieden, wodurch der Prozess schneller und kostengünstiger wird.

Nachteile:

• Keine Kontrolle über Formationsablösung oder Sandproduktion.
• Keine Zonenisolierung, was zu Interferenzen zwischen Zonen mit unterschiedlichen Drücken oder Flüssigkeiten führt.
• Unfähigkeit, selektive Stimulationen (z. B. Brechen oder Ansäuern) durchzuführen oder die Produktion einzelner Schichten zu kontrollieren.

Anwendbarkeit:Nur geeignet für einzelne, kompetente (harte, stabile) Lagerstätten ohne Schieferschichten, Wasserzonen oder Tankdeckel.

2. Perforierter Abschluss

Dabei handelt es sich um die weltweit am weitesten verbreitete Methode (über 90 % der Bohrlöcher), bei der die Verrohrung quer durch die Zone verlegt und zementiert wird und anschließend Kommunikationslöcher (Perforationen) erzeugt werden. Dies kann mit vollständigen Verrohrungssträngen oder mit einer zementierten Auskleidung erfolgen, die an der vorherigen Verrohrung hängt.

Vorteile:

• Bietet hervorragende Bohrlochunterstützung in schwachen oder lockeren Formationen.
• Isoliert effektiv verschiedene Zonen, verhindert Quer-und ermöglicht selektive Produktion, Tests und Stimulation.
• Kompatibel mit fortschrittlichen Techniken wie Multi-Schlauchvervollständigungen.

Nachteile:

• Das Reservoir ist über längere Zeiträume Bohr- und Zementflüssigkeiten ausgesetzt, was das Risiko von Formationsschäden erhöht.
• Es ist „hydrodynamisch unvollkommen“ – die Strömung konvergiert in Richtung der Perforationen, was zu einem zusätzlichen Druckabfall in der Nähe des Bohrlochs führt und die Effizienz im Vergleich zu einem offenen Bohrloch verringert.
• Qualitativ hochwertige Zementarbeiten und eine ausreichende Perforationsdurchdringung sind entscheidend für den Erfolg.

Anwendbarkeit:Geeignet für die überwiegende Mehrheit der Stauseen, insbesondere dort, wo eine Zonenisolierung oder Sandkontrolle erforderlich ist.

3. Fertigstellung des geschlitzten Liners (oder Siebs).

Ein Rohr mit vor{0}geschnittenen Schlitzen (geschlitzte Auskleidung) oder ein mit Draht{{1}umwickeltes Sieb wird über den Abschnitt des offenen Lochreservoirs geführt. Es wird häufig zur Bohrlochunterstützung bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer hohen Produktivität eingesetzt.

Vorteile:

• Bietet viele Vorteile eines offenen Bohrlochs (große Einströmfläche, niedrige Kosten) und verhindert gleichzeitig den Einsturz des Bohrlochs.
• Es können Bohrflüssigkeiten verwendet werden, die mit der Lagerstätte kompatibel sind, da kein Zement über das Bohrloch verteilt wird.
• Der Liner kann häufig zur Reparatur oder zum Austausch abgerufen werden (bei „voreingestellten“ Installationen).

Funktion:Die Schlitze oder Siebspalte sind so dimensioniert, dass Formationsflüssigkeiten passieren können, während der größte Teil des Formationssands zurückgehalten wird. Es bietet eine gewisse Sandkontrolle, insbesondere bei gröberem Sand.

Anwendbarkeit:Wird häufig in kompetenten, aber nicht konsolidierten Formationen mit mäßiger Sandproduktion, in einzelnen, dicken Reservoirs ohne Notwendigkeit einer Zonenisolierung und sehr häufig in horizontalen Bohrlöchern eingesetzt.

4. Fertigstellung des Kiespakets

Dies ist die wichtigste Methode zur Kontrolle der starken Sandproduktion in schlecht verfestigten Formationen. Ein Sieb wird durch die Zone geführt und sorgfältig dimensionierter Kies wird in den Ringraum zwischen dem Sieb und der Formation (offenes Loch) oder Gehäuse (verrohrtes Loch) gepumpt. Der Kies fungiert als Filter und hält Formationssand an Ort und Stelle.

• Verfahren:Kiespackungen können in offenen Löchern (für eine dickere Packung ist ein Unter{0}}Reiben erforderlich) oder in verrohrten Löchern (nach Perforation mit Schrot mit hoher Dichte und großem-Durchmesser) durchgeführt werden. Der Kies wird von einer viskosen Flüssigkeit getragen und dicht um das Sieb gelegt.
• Vorteile:Erzeugt einen stabilen, hochdurchlässigen Filter, der die Sandproduktion wirksam stoppt und gleichzeitig eine gute Produktivität aufrechterhält.
• Warum Siebe statt Schlitzauskleidungen?Drahtumwickelte Siebe werden bevorzugt, da sie einen präzisen, gleichmäßigen Spalt (bis zu 0,12 mm klein) bieten, der für feine Sande geeignet ist, eine überlegene Korrosionsbeständigkeit und eine viel größere Einströmfläche im Vergleich zu geschlitzten Auskleidungen.
• Vor-Vorgepackte Bildschirme:Eine einfachere Alternative, bei der der Kies werkseitig-zwischen zwei konzentrische Siebe gepackt wird. Obwohl sie einfacher zu installieren und kostengünstiger sind, sind sie im Allgemeinen weniger effektiv und langlebig als eine vollständige Kiespackung, da sie in erster Linie verhindern, dass Sand in die Rohrleitungen eindringt, und nicht die Formationsfläche stabilisieren.

Die gleichen Prinzipien gelten für horizontale Bohrlöcher, die Methoden sind jedoch an den langen Kontakt mit dem Reservoir angepasst. Zu den gängigen Techniken gehören:

• Offenes Loch:Für stabile Formationen.
• Geschlitzter Liner:Die gebräuchlichste Methode für horizontale Bohrlöcher ist die Bohrlochunterstützung.
• Schlitzauskleidung mit externen Gehäusepackern (ECPs):Zur Segmentierung und Zonenisolierung entlang des langen horizontalen Abschnitts.
• Perforierter Liner:Zementierter und perforierter Liner, allerdings seltener.
• Kiespaket:Wird in horizontalen Brunnen verwendet, die eine Sandkontrolle erfordern.
• Intelligente Vervollständigungen:Fortschrittliche Systeme mit Bohrlochsensoren und ferngesteuerten Ventilen zur Überwachung und Steuerung der Produktion in mehreren Zonen entlang des horizontalen Bohrlochs.

Die Auswahl der richtigen Fertigstellungsmethode ist eine grundlegende Entscheidung in der Produktionstechnik. Es gleicht Lagerstätteneigenschaften, Produktionsanforderungen und wirtschaftliche Faktoren aus. Von der Einfachheit eines offenen Lochs bis hin zur Komplexität einer Kiespackung erfüllt jede Methode einen bestimmten Zweck. Das Verständnis dieser Grundlagen ist von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass das Bohrloch optimal mit dem Reservoir verbunden ist, das Potenzial der Formation geschützt wird und ein sicheres und effizientes Bohrloch gewährleistet wird. Für detailliertere Informationen wenden Sie sich bitte jederzeit an das Vigor-Team, um detailliertere Produktinformationen zu erhalten.