Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar Kőolaj és Földgáz Intézet Olajmérnöki Intézeti Tanszék
Csévélhető termelőcső egységgel történő, a kutat szennyező szilárd anyag eltávolításának tervezése
Diplomamunka
Készítette: Mácsai János Olajmérnök szakirányos hallgató Tervezés vezetője: Dr. Szabó Tibor Egyetemi docens Ipari konzulens: Szabó Krisztián Okleveles olajmérnök, Rotary fúrási Zrt.
Miskolc, 2015.05.01.
Tartalom 1.Bevezetés ............................................................................................................................ 1 2.A felcsévélhető termelőcsöves egység megjelenése az olajiparban és műszaki fejlődése . 3 2.1. A felcsévélhető termelőcsöves egység megjelenése .................................................. 3 3.A felcsévélhető termelőcső egység felépítése, részei és azok funkciói .............................. 7 3.1.A CT egység általános ismertetése .............................................................................. 7 3.2.Adatgyűjtő rendszer ..................................................................................................... 8 3.3.Vezérlőpanel ................................................................................................................ 8 3.4.Meghajtó egység .......................................................................................................... 9 3.5.A csévélhető termelőcső dobja (Reel) ....................................................................... 10 3.6.Termelőcsővezető (hattyúnyak) ................................................................................. 11 3.7.Besajtolófej ................................................................................................................ 11 3.8.Tömszelence .............................................................................................................. 12 3.9.Kitörésgátló................................................................................................................ 13 4.Előnyök/hátrányok ........................................................................................................... 16 4.1.Előnyök: ..................................................................................................................... 16 4.2.Hátrányok: ................................................................................................................. 16 5.CT-vel végezhető kútmunkálatok típusai és azok bemutatása [1,2,10] ........................... 18 5.1.A kútmunkálatokról általánosságban:........................................................................ 18 5.2.CT-vel való fúrás: ...................................................................................................... 18 5.3.Nitrogéngázos kútleürítés .......................................................................................... 19 5.4.Savazás: ..................................................................................................................... 20 6.Az üledékeltávolítás elméleti levezetése a kút fizikai adatainak segítségével [8,3] ........ 22 6.1.A folyadék szállítási képessége: ................................................................................ 22 6.2.Gyűrűstéri áramlási sebesség ..................................................................................... 23 6.3.Az előrehaladási sebesség meghatározása ................................................................. 24 6.4.Folyadékok áramlási minősége .................................................................................. 25 6.5.Newtoni folyadékok................................................................................................... 27 6.6.A szennyező üledék részecskéinek süllyedési sebessége .......................................... 27 7.Üledékek és az eltávolításukra alkalmazható folyadékok osztályozása........................... 30 7.1.Az üledék eltávolítás.................................................................................................. 30 7.2.Üledék típusok: .......................................................................................................... 30 7.3.Kúttisztító folyadékok................................................................................................ 31 7.3.1.Víz,sóoldatok: ..................................................................................................... 31 7.3.2.Könnyű olajok: .................................................................................................... 32 7.3.3.Gélek: .................................................................................................................. 33 7.3.4.Habok: ................................................................................................................. 33 7.3.5.Nitrogén és folyadék: .......................................................................................... 35
8.Szilárd szennyeződés CT-vel való eltávolításának megtervezése .................................... 36 8.1.Kútszerkezet............................................................................................................... 36 8.2.A kút pontos ferdeségi adatai..................................................................................... 38 8.3.A felszíni szerelvények és tulajdonságaik ................................................................. 39 8.4.Termelő szerelvény tulajdonságai.............................................................................. 40 8.5.A tároló réteg paraméterei: ........................................................................................ 40 8.6.A tisztító folyadék összetétele ................................................................................... 41 8.7.A szennyeződés tulajdonságai: .................................................................................. 41 9.Az ME-10 kút CT-vel való tisztításának tervezése .......................................................... 42 9.1.Az ME-10 kút szennyeződésének ismertetése ........................................................... 42 9.2.Elvégzendő munkálatok ............................................................................................. 44 9.3.Csévélhető termelőcső ............................................................................................... 44 9.4.A CT dobjának tervezése ........................................................................................... 44 9.5.Szerszám összeállítás ................................................................................................. 45 9.6.A tároló tulajdonságai ................................................................................................ 48 9.7.A beépített végleges szerelvény befolyása a kúttisztításra ........................................ 49 9.8.A kút tisztításának lépései.......................................................................................... 53 9.9.Kockázatelemzés ....................................................................................................... 56 10.Összefoglalás .................................................................................................................. 57 10.Summary......................................................................................................................... 58 11.Mellékletek ..................................................................................................................... 60
1. Bevezetés A gondolat, hogy összefüggő csővezetéket egy dobra csévéljenek a könnyebb szállítás érdekében a negyvenes években egy katonai vállalkozás keretein belül fogalmazódott meg elsőként, ám az olajipar csak a 60-as évek közepétől vette át a felcsévélhető termelőcső ötletét. Az első gyakorlatban is alkalmazható CT (coiledtubing) egységet a CaliforniaOilCompany és a BowenTools közösen készítette melyet a GulfCoast olaj-és gázkútjainál használtak homokdugók kiöblítésére. Az olajipar rádöbbent, hogy ez a módszer gyors, biztonságos, sokoldalú és költséghatékony, így igen gyorsan hatalmas népszerűségre tett szert. Ahogy nőtt a népszerűsége úgy nőtt a kereslet is rá. Beindult a gyártók közötti versengés, ami azt eredményezte, hogy napjainkra a felmerülő műszaki problémák nagy részét már megoldották, a CT technológia hatalmasat fejlődött. A gyártók igyekeznek minden igényt kielégíteni. Bővült a felhasználási területe is az egységeknek, ám én mégis a legősibb felhasználási területet fogom a mai legmodernebb technológia segítségével több szempont alapján kifejteni. A felcsévélhető termelőcsővel végzett kúttisztítás a mai napig a leggyakoribb CTvel végzett művelet. Dolgozatomban elsőként bemutatom magát a csévélhető termelőcső egységet, szerkezeti felépítését, az egyes szerkezeti egységek funkcióit és működését, hiszen ezek ismerete elengedhetetlen az eredményes munkámhoz. Fontos még kifejteni a CT előnyeit és hátrányait. Mindenképpen tudnunk kell, mire számíthatunk az egység használatakor, és milyen nehézségekbe ütközhetünk. Megvizsgálom az alkalmazhatóságát adott kútmunkálatoknál, és hogy az adott munkálatokkor milyen összefüggésekre, törvényszerűségekre támaszkodhatok. Fontos, hogy a kivitelezésnek meglegyen az elméleti háttere. Ezután rátérek az általam konkrétan vizsgált témakörre: a kúttisztításra, homok vagy egyéb üledék eltávolítására a kútból, majd kifejtem, milyen szempontokat kell figyelembe venni egy CT-vel történő kúttisztítás tervezésénél. Szempontok alatt értem magát a tároló réteget, kútszerkezetet, üledéket, öblítő folyadékot és minden olyan tényezőt, ami befolyásolhatja a kiöblítési műveletet. Ezt követően egy az ipari konzulensemtől kapott kút adatai alapján bemutatok egy homokeltávolítási műveletet. A tervezéshez a National OilwellVarco – Cerberus 11.5 nevű szoftverét használom. A kút adatait betáplálom a programba, lefuttatom, a kapott eredményeket kiértékelem, majd kiválasztom a legoptimálisabb üledékeltávolítási műveletet. Mivel a csévélhető 1
termelőcsővel végzett üledékeltávolítás nem egy gyakran választott diplomamunka téma, valamint Magyarországon csak igen kevesen foglalkoznak ezen technológiával, úgy érzem, hogy rengeteg kihívást tartogat számomra, mindazonáltal alkalmazhatósága miatt nagyon érdekel a témakör.
2
2. A felcsévélhető termelőcsöves termelőcsöves egység megjelenése az olajiparban és műszaki fejlődése 2.1. A felcsévélhető termelőcsöves egység megjelenése A felcsévélhető termelőcsöves egység alapötlete eredetileg is azt a célt kívánta szolgálni, mint amire mire napjainkban is használják: kis k átmérőjű, folytonos, dobra csévélt termelőcső használata különböző kútmunkálati feladatokra. Egészében nézve egy hidraulikus meghajtású mobilis egység, melynek rendeltetése, hogy a dobra csévélt termelőcsövet a kútba beépítse, beépítse valamint onnan kiépítse akár nyomás alatt att is. Már az 1960 1960as évektől jelen elen van az olajiparban, ám az évtizedek alatt jelentős fejlődésen ment keresztül, ahogy maga az iparág is. Alkalmazása kezdetben a legkevésbé sem volt problémamentes, és a biztonság sem feltétlenül jellemezte, ennek ellenér ellenére a technológia népszerűsége nőtt. Kialakulását - mint oly sok más technikai vívmányét is - a II. világháborúra vezethetjük vissza. A szövetséges haderők üzemanyaghiányát orvosolták mérnökeik, akik Angliából Franciaországba a La Manche csatornán keresztül oly módon szállítottak üzemanyagot,, hogy 3 inch-es in es csöveket hegesztettek össze, majd ezeket 12 méter átmérőjű dobokra csévélték fel. f . A későbbiekben kábelfektető hajókról a vízre csévélték és ezeken keresztül látták el üzemanyaggal a harcoló alakulataikat. A hadművelet a „PLUTO” (Pipe Lines Under The Ocean) nevet kapta. [4,5,6]
2.1-1 kép A PLUTO hadműveletben használt kábeldobok egyike (Forrás: http://d-dayrevisited.co.uk) 3
A szerkezet, mely már képes az összehegesztett csövek külszíni nyomással rendelkező (élő) kútba juttatására is a 40-es évek végére került tervezőasztalra, az ötvenes évek elejére pedig már hasonló technikával történő fúrások elméleti kivitelezhetősége is szóba került a szakmában. Az első ténylegesen működőképes berendezést a BowenTools tudta kifejleszteni (1960-61). Teljesítménye mai szemmel nézve nem volt túl meggyőző, ám a technikai áttörés szempontjából hatalmas eredményt értek el. Ez egy hajón szállítható egység volt, és tenger alatti munkálatokra volt alkalmas. Maximális mélysége kb.180 méter volt. Az alkalmazott cső sárgarézből készült, és 0,625 inch (15,875 mm) volt az átmérője. Ami viszont a mai napig megállja a helyét fejlesztéseikből az a lánchajtás, hiszen a mai besajtolófejek is ezen az elven működnek. 1962-ben aztán az imént említett BowenTools szerződött a California Oil Company-val és közös fejlesztésként megalkották az első besajtolófejet, majd még ebben az évben elkészült az első teljesen működőképes CT egység, melyet a későbbiekben kúttisztítási munkálatokra alkalmaztak. (Forrás:PetroWiki) Az egységen az előbb említett lánchajtás volt, ahol is az egymással szemben elhelyezett függőlegesen mozgó láncsor 1,365 inch külső átmérőjű termelőcsövet mozgatott 15 tonna húzóerőig.[4,5,6] Néhány műszaki adat az első egységről:
Termelőcső külső átmérője: 1,375 inch (34,925mm)
Dobátmérő: 2,7 m
Termelőcső hossza: 4570m
Magát az egységet tornyon helyezték el, és így állították a kút fölé. Változtatás volt továbbá, hogy az egymással szemben elhelyezett láncokat egy láncra és egy barázdás hajtókerékre cserélték.
4
2.1-2 kép ABowenTools CT egysége (Forrás: CTES, CoiledTubingManual) A 60-as 70-es es években sem álltak le a fejlesztések. A BowenTools és a Brown OilTools
karöltve
folytatták
a
tervezőmunkát.
A
technológiával
kapcsolatos
tapasztalataikat folyamatosan felhasználták a tökéletesítésre. Leghőbb vágyuk az egy inch inches (25,4 mm) külső átmérő elérése volt. A BowenTools már 1968-ban 1968 ban olyan CT egységet fejlesztett ki, melynek saját besajtolófeje volt, és mellyel már 2500 méter körüli mélységben is igen eredményesen lehetett munkálatokat végezni. A sikerek következtében az elkövetkezendő tíz évben közel 200 CT egységet állítottak munkába. A 80 80-as évek fejlesztései azt eredményezték, redményezték, hogy a megnövelt teljesítőképességű berendezéseken nagyságrendekkel kevesebb hiba fordult fordult elő. A megbízhatóság napjainkra szempont lett a gyártóknál, mert egyre több versenytárs került a piacra. A minőség, a technikai versenyképesség és a teljesítmény sítmény mostanra közösen határozták meg hogy melyik gyártó marad életben és melyik képtelen tartani a tempót. A 90-es 90 es évek robbanásszerű fejlődése a számítástechnika terén nem kerülte el sem az olajipart, sem pedig magát a csévélhető termelőcső
technológiáját. iáját.
A technológiára
írt
szoftverek
a vezérlést
teljesen
megreformálták, a munkafolyamatokat finomították és felgyorsították, a biztonságot növelték, és a szakembereknek nagy segítséget nyújtottak mind a tervezésben tervezésben, mind a kivitelezésben, ám a CT technológia techno alapjai változatlanok maradtak. Külön kitérek arra, hogy elképesztő verseny indult a csőgyártásban is a CT egységek kiszolgálása érdekében. Hamar ráébredtek, ráébredtek hogy a fejlődés egyik legfőbb gátját az jelenti, hogy nem tudnak megfelelő minőségű csövet gyártani a kellő vastagságban. Az 1 inch-es (25,4 mm) külső csőátmérő mellett már a csövek nem feleltek meg a mélyebb kútmunkálatok során ébredő húzó igénybevételnek. Problémát jelentett még a csövek 5
összehegesztésének technológiája (tompahegesztés), amely mostanra elavulttá vált. 1969ben SouthwesternPipe Inc. kísérletekbe kezdett, hogy új alapanyagokból és új módszerekkel jobb minőségű termelőcsöveket állítson elő. Kezdeményezéseik egy folyamatot indítottak el a termelőcsövek fejlődésében. Az elkövetkezendő húsz évben fejlődött az acélgyártás is, ami a csövek megbízhatóságának előrelépését hordozta magában. 1979-ben a QualityTubingúj hegesztési technikát vezetett be a termelőcsövek gyártásában, ami hamar felváltotta a tompahegesztést, így ezt a problémát is sikerült megoldaniuk. A fejlesztéseknek köszönhetően ekkorra már elérték az 1,725 inch-es (43,8mm) külső átmérőt. Napjainkban már az 5 inch-es (127 mm) csövek is megtalálhatóak. [9]
6
3. A felcsévélhető termelőcső egység felépítése, részei és azok funkciói 3.1. A CT egység általános ismertetése A továbbiakban a felcsévélhető termelőcső egység általános bemutatását végzem, először teljesen leegyszerűsítve, majd az egyes szerkezeti egységek sajátosságaira és funkcióira részletesen is kitérek. Alapvetően a teljes berendezés egy járműből és a hozzá tartozó felépítményből áll. Értelemszerűen a felépítmény kap majd nagyobb figyelmet a diplomamunkámban. [2]
3.1-1 kép A CT egység fő részei (Forrás: www.stewartandstevenson.com) 1. Termelőcső vezető (GuideArch) 2. Vezérlő fülke (ControlCabin) 7
3. Meghajtó egység (PowerPack) 4. Termelőcső dobja (Reel) 5. Kitörésgátló rendszer (Blow Out Preventersystem) 6. Termelőcső besajtoló fej (Injector Head) 3.2. Adatgyűjtő rendszer A számítástechnika, mint minden más iparágat is az olajipart is átformálta. Fejlődésével a már meglévő technológiák is teljesen más megvilágításba kerültek, sokkal kifinomultabbak lettek. Esetünkben kiemelkedő fontosságú a munkálatok közbeni elektronikus információk begyűjtése, tárolása és azok elemzése. Fontos következtetéseket vonhatunk le segítségével, így jóval átfogóbb képet kaphatunk a munkálat alatt álló kutunkról. [2] Fontos mérési adatok:
CT szerszámsúlya
felcsévélhető termelőcső mélysége
öblítési nyomás
kútfej nyomás
a tömszelence hidraulikus nyomása
olajnyomás a hidraulikus rendszerben
3.3. Vezérlőpanel A vezérlőpanel az operátori kabinban vagy a vezérlőfülkében található. Mindazon elektronikus és hidraulikus vezérlőt, műszert, digitális kijelzőt tartalmazza, melyek szükségesek a CT-vel való munkálatok irányításához. A CT kezelője rend szerint fülkéjében ülve a vezérlőpanel elől kíséri figyelemmel a beérkező adatokat, és szükség esetén innen egy helyből képes a változtatásokra, korrekciókra. A vezérlőpanel mérete, alakja, elrendezése, színe és minden egyéb tulajdonsága gyártó, vagy egyedi megrendelés esetén megrendelőfüggő. [2,12] 8
3.3-1 kép Vezérlőfülke (Forrás:www.nov.com) 3.4. Meghajtó egység A CT rendszerek elsődleges energiaforrása az esetek döntő többségében dízelmotorokkal meghajtott hidromotor. A hidraulikus rendszer tervezéséből adódóan képes az egész berendezés minden funkcióját működtetni két szivattyú segítségével, miközben a dízelmotor a szivattyúk működtetése mellett árammal is ellátja az egységet. A szivattyúk két külön energiakört alkotnak. Míg az egyik a besajtoló fejet, addig a másik a termelőcső dobját működteti. A művelethez használt maximális nyomatékot az egységhez tartozó szabályozószeleppel lehet meghatározni a hidromotorok szabályozásával. [2]
9
3.5. A csévélhető termelőcső dobja (Reel) A felcsévélhető termelőcső egység egyik nagy előnye, előnye, hogy a művelet egész ideje alatt lehetséges a folyamatos szivattyúzás és öblítés. Ez úgy lehetséges, hogy a hengerdob (aminek elsődleges feladata a csévélhető termelőcső tárolása) üreges,és tartalmaz egy nagynyomású forgó csatlakozót, csatlakozót amely közvetlenül a tengelyhez csatlakozik. A CT vége kapcsolódik a dob üreges belső részéhez, míg az említett, forgó csatlakozó összeköttetésben van a fluidum besajtoló rendszerrel. A dob fordulatszámát külön vezérlik lánchajtással. A CT kútba engedésénél a dobot működtető motor húzóerőt fejt ki a csévélt termelőcsőre és azt a dobon tartja. Amikor a termelőcsövet kifelé húzzák a kútból, a dobot forgató motort ért nyomás megnövekszik, ami a dob forgásának sebességét hozzáigazítja az besajtoló fej kiépítési üteméhez. Az
egyenletes
felcsévélést
egy
úgynevezett
felcsévélés igazító rendszer biztosítja. E mellett helyezik el a CT hosszát számláló szerkezetet melynek segítségével az éppen használatban lévő termelőcső hosszát tudjuk meg. Nagyon fontos még a dob felszerelései felszerelései közül a fék, amely egy meghibásodás vagy szakadás esetén automatikusan megállítja a dob forgását. [2,9]
3.5-1 ábra Dob (Forrás: www.petrowiki.org)
10
3.6. Termelőcsővezető (hattyúnyak) A termelőcső ki és beépítés közben nem lenne képes alkalmazkodni a változó igénybevételhez jó eséllyel megtörne, sérülne. Ezt elkerülendő a besajtólófej fölé fel van szerelve egy statikus szerkezet, melynek funkciója a csévélhető termelőcső vezetése a besajtolóig. Ezt a statikus szerkezetet termelőcső vezetőnek vagy hattyúnyaknak nevezzük. A rendszer görgősort tartalmaz, amelyek olyan íves alvázban vannak elhelyezve, melynek sugara megegyezik a termelőcső dobjának átmérőjével. [2,7] 3.7. Besajtolófej A csévélhető termelőcsővel végzett munkáknál a besajtólófej a műveletek kulcsa. Ahhoz azonban, hogy megértsük a szerelvény felépítését és működését először is tisztában kell lennünk feladatköreivel:
az egész kútban lévő termelőcső rakatot tartja, amikor az nincs mozgatás alatt
szorítóerő kifejtésével, elkerülve a csúszást benyomja a termelőcsövet a kútba a nagy nyomás és a kútfejen keletkezett súrlódó erő ellenében
művelettől függően befolyásolja a termelőcső ki és beépítésének sebességét, akár nyomás alatt lévő kútnál is
súly- és mélységmérés a rajta elhelyezett mérőműszerek segítségével
3.7-1 kép Besajtoló fej és termelőcső vezető (Forrás: CTES, CoiledTubingManual) 11
A besajtolófejet, mint a berendezésen minden egyebet a fentiekben már említett dízelmotorok által működtetett hidromotorok hajtják, azaz hidraulikus meghajtású. Működési elve a következő:A folyamatos termelőcsövet láncokra erősített, egymással szemben elhelyezett fogópofák mozgatják oly módon, hogy a láncok a termelőcső tengelyével lineárisan mozognak, a cső és a fogópofák között kialakult súrlódás a termelőcsövet a láncok sebességéhez hasonló nagyságú sebességre kényszeríti. A vezérlőfülkében eközben a besajtolón elhelyezett jeladóknak köszönhetően folyamatosan le lehet olvasni a termelőcső tengelyirányú terhelését, melyből számolható a beépítéskor a termelőcsövön ébredő tolóerő. A besajtolófejek kapacitására és méretére nincs pontos gyártási sablon. A gyártó itt is a megrendelő igényei szerint alakítja termékét annak függvényében, hogy milyen munkafolyamatra és milyen körülmények közt kívánják majd használni. [2] 3.8. Tömszelence A tömszelence lényegében egy olyan tömítés, melyet a besajtolófej és a kitörésgátló közé építenek be. Ki és beépítéskor dinamikus, míg ha a termelőcső nem mozog statikus tömítésként funkcionál. Fő feladata megóvni a felszínt a kútban lévő nyomástól. Működése ennek is hidraulikus, speciális elasztikus műanyag betétekkel van felszerelve. Ezeknek a gumihengereknek a termelőcső mozgása közben fellépő súrlódást folyamatosan el kell viselniük, így célszerű olyan anyagból készíteni őket, melyeknek kicsi a súrlódási tényezője, ám kopásállóság szempontjából ellenállóak legyenek. A tömszelencébe ennek ellenére kenőzsírt sajtolunk így tovább csökkentve a súrlódás káros hatásait. [2]
12
3.8-1 ábra Tömszelence (Forrás: CTES, CoiledTubingManual) 3.9. Kitörésgátló Kútmunkálatoknál alapvető dolog, hogy kitörésgátlóval szerelik fel a rendszert, hiszen így bármilyen probléma esetén könnyen biztonságba lehet helyezni a kutat és a személyzetet egyaránt mindaddig, ameddig a problémát fel nem számoltuk. Maga a kitörésgátló rendszerint a kútfejen helyezkedik el. A felcsévélhető termelőcsővel történő munkálatok során sincs ez másként. A kitörésgátló a besajtoló fej alatt helyezkedik el, feladata nem különbözik attól, mint amit egyéb kútmunkálatoknál megszokhattunk:A kútban lévő nyomás kontroll alatt tartása. A különbség csupán annyi, hogy a CT-nél alkalmazott kitörésgátlók külön erre a célra lettek kialakítva.
13
3.9-1 kép Négy záróbetéteskitörésgátló (Forrás:SMAPE WELL CONTROL EQUIPMENT) Az ábrán lévő kitörésgátlót jól láthatóan négy záróbetéttel lehet felszerelni. Mind a négynek más és más szerepe van:
Telezáró betét
CT-vágó betét
Ékbetét
CT záró betét
Telezáró betét: Telezáró betét használatakor mindent el kell távolítanunk a betétek közül, tehát üres a kút. Nem zárhatjuk rá a termelőcsőre. Funkciója kútegyensúly megbomlás esetén elzárni a kutat a felszíntől. A két elasztomer betét teljesen egymásnak szorul, mely zárás alulról jövő nyomásra csak erősödik. CT vágó betét: Ötvözött acélból készült jobb és bal oldali pengéből (betétből) áll. Ezeket akkor alkalmazzuk, ha a csévélhető termelőcső a kitörésgátló alatt megszorul, vagy a szerelvényt sürgősen le kell csatlakoztatnunk a kútfejről. A pengék olyan mechanikai erőt fejtenek ki a CT-re, hogy a cső anyaga lényegében folyásra kényszerül. Ékbetét: Alapanyaga ötvözött acél. Funkciója a kétirányú fogakkal ellátott ékbetétek használatával megakadályozni a termelőcső felfelé irányuló mozgását hatalmas nyomások ellenében is. Fogainak alakja és mérete a termelőcső átmérőjétől függ. Akkor mozdulnak befelé a csévélhető termelőcső fal irányába, amikor az alátámasztó cső 14
aktiválja azokat, majd a cső falába maródnak. CT záró betét: A vezetőköpenyekkel felszerelt betétek pontosan központosítják a felcsévélhető termelőcsövet, amikor a fogak vagy ékek összeszorulása megtörténik. A kitörésgátló oldalán van egy peremes csatlakozási pont, amelyet kútegyensúly-helyreállítási folyamatnál a kútelfojtó vezeték csatlakozására, öblítő folyadék leengedésére, öblítési célokra lehet használni. Ezek mellett gyakran alkalmaznak gyűrűs kitörésgátlót is. A felcsévélhető termelőcső egység kitörésgátlójának energiaellátását saját akkumulátor biztosítja. Méretben követik az API szabványt. Jelenleg a leggyakrabban használt kitörésgátlók: 3.06 inch (77,72 mm), 4 záróbetéttel. [2,7,10]
15
4. Előnyök/hátrányok 4.1. Előnyök: Egy komplett berendezés telepítése rendkívüli költségekkel jár. Helyigénye jóval jelentősebb, mint egy csévélhető termelőcső egységé. Egy lyukbefejező, vagy fúróberendezés felállításakor nem csak magának a berendezésnek a fúráspontra telepítésére kell gondolnunk. A hozzá tartozó tartályrendszer, a nagyobb létszámú személyzethez tartozó kiszolgáló épületek, és mindezek alá megfelelő betonalap építése is nélkülözhetetlen a berendezés megfelelő működtetéséhez. Ezek mind- mind rettentően magas költségeket vonnak maguk után, és arról még nem is beszéltünk, hogy a költöztetésük is jóval költségesebb és energiaigényesebb. A CT egység számtalan olyan előnnyel rendelkezik, ami miatt bizonyos munkafolyamatoknál költséghatékonyabb a hagyományos berendezéseknél. Megjelenése óta leginkább gyorsasága és mobilitása miatt tudott versenyképes maradni. Ezek az előnyök tapasztalhatóak mind ki-és beépítéskor, mind kútra telepítésnél és leszerelésnél, de a szállíthatóságban is az élen jár. Előnye még, hogy kútszerkezettől függetlenül használható. Lehet akár függőleges, akár ferde vagy vízszintes kút, a CT egység mindenhol bevethető. Az egység szerelhető szárazföldi és vízi szállítóeszközre egyaránt, így akár tengeri (offshore) műveleteknél is kitűnően alkalmazható. A kútmunkálat teljes ideje alatt cirkulációra képes, és termeltetés közben is végezhető a munkálat. Nyitott lyukszakaszban kevesebb mechanikai károsodást okoz, mint egy nagyobb méretű szerszám mozgatása okozna. Mindent egybevetve népszerűségének legfőbb titka a nagyfokú költséghatékonyság, ami az imént felsorolt előnyök összességéből adódik, megbízhatósága és sokoldalúsága pedig még kedveltebbé teszi az olajiparban. [2] 4.2. Hátrányok: A sok felsorolt és igen fontos előnye mellett felelőtlenség lenne azt állítani, hogy nem akadnak hátrányai is. Legszembetűnőbb probléma, hogy a hengerdob mérete meghatározza a rá csévélhető termelőcső hosszát, tehát a szerszámhossz jóval kevésbé variálható, mint egy hagyományos berendezésnél. További problémát jelent, hogy a termelőcső terhelhetősége töredéke a fúrócsőének. Az úgynevezett ballon hatás miatt a termelőcső átmérője növekszik. Ezt a viszonylag nagy belső nyomás okozza, és a számításoknál figyelembe kell venni. Normál berendezés és fúrócső alkalmazásakor ezzel 16
a problémával nem kell számolnunk. Egy nagyon fontos tulajdonságának, az élettartamának a maghatározása is fejtörést okoz egyelőre a szakembereknek. Habár szállítása gyors és kisebb költséggel jár, mint egy normális berendezésé, mégis jelentkezhetnek olyan gondok, amik miatt az útvonaltervezés nagyobb odafigyelést igényel. A szerelvény mérete jelentősen befolyásolja közúti szállíthatóságát, például közúti felüljárók magassága miatt. Esetenként egyszerűen a kút típusa miatt nem tud a csévélhető termelőcső egység versenyképes maradni a piacon, üzemeltetése költségesebb lenne a tornyokénál, vagy nem alkalmas az adott kútmunkálat elvégzésére. [2]
17
5. CT-vel végezhető kútmunkálatok típusai és azok bemutatása [1,2,10] 5.1. A kútmunkálatokról általánosságban: Az előzőekben tárgyalt előnyei, azok közül is legfőképpen a viszonylagosan alacsony költsége miatt egyre szélesebb körben és egyre több műveletre próbálják használni a csévélhető termelőcsöves technológiát. Olyan fejlesztéseket végeztek a CTegységeken, amik képessé tették őket bizonyos kútmunkálatok elvégzésére, melyeket előtte technika vagy szerszám hiányában hagyományos berendezésekkel végeztek el (kútmélyítő fúrás, ha a vitla nem férne el perforálás). Mostanra ezen fejlesztéseknek köszönhetően az olajipar a rengeteg műveletre használja a csévélhető termelőcsöves berendezéseket, melyek közül a leggyakoribbak:
Függőleges és vízszintes kutak fúrása
Kútleürítés, kútindítás (nitrogéngáz)
Savazás, rétegkezelés
Mentési műveletek
Kútkiképzés
Fúrószáras rétegvizsgálat, termeltetés
Perforálás
Lyuktalpi videofelvételek készítése
Lyukbővítések
Cementezés
5.2. CT-vel való fúrás: A csévélhető termelőcsöves egységeket 1991-ben kezdték áttervezni úgy, hogy azok képesek legyenek fúrási műveletekre is, és napjainkban egyre többször alkalmazzák az arra alkalmas CT egységeket fúrási célokra. Ennek köszönhetően alakultak ki a speciálisan erre alkalmazott CT-os fúróberendezések, melyek mindazon tulajdonságokkal rendelkeznek, amik egy fúrás kivitelezéséhez szükségesek, viszont területigényük jóval kisebb, mint egy hagyományos fúróberendezésé, mindössze egynegyede, bár ez függ a művelet összetettségétől, típusától és helyétől is. A CT-os fúrás nagyon sok szerszámot vett át a hagyományos berendezéseknél használt szerszámokból, de akadnak új, csak erre a 18
technológiára kifejlesztett szerszámtípusok is, döntő többségében kúttisztító szerelvények. Rendkívül jól alkalmazható függőleges, ferde és vízszintes kutaknál, emellett túlegyensúlyozott és alulegyensúlyozott fúrásoknál is. Az alulegyensúlyozott fúrásnál a rétegnyomás nagyobb az iszapnyomásnál, így fluidum lép be a rétegből. A belépett fluidumot a felszínen külön kell választani a fúróiszaptól. Ennek ellenére vannak előnyei, hiszen így a fúrófolyadék nem károsítja a rétegeket, iszapveszteség sincs, a szerszám ritkábban szorul meg, nagyobb a szerszám előrehaladási sebessége és mivel nem szükséges rétegkezelés, így a költségeket is csökkenti, ami meglehetősen fontos szempont. Túlegyensúlyozott fúrás közben a rétegből nem lép be fluidum a fúrólyukba a célszerűen megválasztott fúrófolyadéknak köszönhetően, ami ellensúlyozza a rétegnyomást, ám ezzel együtt az előbb felsorolt előnyöket elveszítjük. [11,12] 5.3. Nitrogéngázos kútleürítés Lezárt kutakban lévő folyadékok eltávolítására a lehető legalkalmasabb módszer a CT-vel történő kútleürítés, kútbeindítás. A már többször említett költséghatékonysági szempontok, melyeket a csévélhető termelőcsöves technológia jelent itt is érvényesülnek. Maga az eljárás rendkívül rétegkímélő a hagyományos eljárásokhoz képest. Itt egyáltalán nem érik káros hatások a formációt. A nitrogén nem elegyedik más gázokkal, nem robbanásveszélyes és csak nagyon kis mértékben oldódik. Az eljárás lényege az, hogy a kútban lévő, a rétegnyomást ellensúlyozó folyadék sűrűségét a benne lévő nitrogénbuborékok olyan mértékben lecsökkentsék, hogy a hidrosztatikus nyomás a rétegnyomás alá essen. Ennek az lesz a következménye, hogy a kút beindul. Sajnos itt meg kell említenünk a számos előny mellett jelentkező hátrányokat is:
a nitrogéngáz igen költséges
a réteggáz szennyeződik
a nyomásváltozásokat nem lehet kiszámolni
nagy méretű felszíni installációt igényel
19
Megjegyezném, hogy nem csak a kútban lévő kútmunkálati folyadék sűrűségének csökkentése lehet megoldás. Esetenként a szakemberek úgy döntenek, hogy teljes egészében lecserélik a folyadékot egy kisebb sűrűségű folyadékra, így szüntetve meg a túlegyensúlyozottságot. A termelőcsövet kúttalpig engedése után kiöblítjük az eredeti folyadékot. Ezt követően cirkuláció mellett kiépítjük a termelőcsövet, ami további beáramlást okoz a tárolóból így növelve az alulegyensúlyozást. Leggyakrabban a segédgázos termelést használják, mikor is a csévélhető termelőcsövön keresztül segédgázt sajtolnak be. [11] 5.4. Savazás: A csévélhető termelőcsővel való savazásos rétegkezelés nagyon hamar hihetetlen népszerűségre tett szert az iparban. Ennek oka az a számtalan előnyős tulajdonsága, amit fel lehet vonultatni a hagyományos savazási művelettel szemben. A már említett költséghatékonysága és kisebb helyigénye itt is azonnal szembetűnő. Emellett nem szükséges sem a termelőcső kiépítése, sem a packerek felszabadítása a kiképzett kútból. A csévélhető termelőcsövet a művelet közben is akár felfelé, akár lefelé folyamatosan mozgathatjuk, és a kút gyors beindítása sem okoz gondot beszéljünk akár függőleges, akár ferde vagy vízszintes kútról. Fontos tulajdonsága még az is a műveletnek, hogy a használt savkeveréket precízen az általunk kívánt mélységben egyetlen pontba beáramoltathatjuk. Mind olaj- mind gázkutakra egyaránt igaz a megállapítás, hogy a formációk kútmunkálatok során sérülhetnek. Már a kút fúrásakor jelentős károkat okozhatunk a tároló rétegben, de a kút kiképzése vagy akár termeltetés során is károsíthatjuk azt. A sérülések következtében a kút skin-tényezője nagyon megnőhet, melyet úgynevezett rétegserkentő eljárásokkal próbálnak megszüntetni. Ezek az eljárások arra hivatottak, hogy eltávolítsák az esetleges szennyeződéseket a sérült zónákból, valamint csatornákat hozzanak létre azokban. A cél az, hogy a természetes permeabilitást helyreállítsuk a formációban. Ezt úgy kivitelezzük, hogy a savkeveréket nagyobb nyomáson sajtoljuk be a rétegbe, mint a rétegnyomás. Ha a rétegserkentés célja a perforáció tisztítása, akkor rövidebb behatási idővel, míg ha mátrixsavazást alkalmazunk, akkor hosszabb behatási idővel hajtjuk végre a műveletet.
20
A réteg szennyeződésének leggyakoribb okai:
lebegő szemcsék okozta dugulás
szilárd anyag okozta dugulás
agyagduzzadás
vízblokk kialakulása
Savazás közben a csévélhető termelőcső fel-le mozgatásakor a savkeverék tisztító hatása mellett egy fizikai tisztítóhatást is gyakorol a rétegre. A használt sav azonban nem lép kapcsolatba a kiképzett kút termelőcsőrakatával, így semmiféle külső szennyeződést nem tud arról a rétegbe juttatni. A művelet végeztével a használt savkeveréket nitrogéngáz besajtolásával egyszerűen és könnyen eltávolíthatjuk, és megkezdhetjük a kút termeltetését. [11]
21
6. Az üledékeltávolítás elméleti levezetése a kút fizikai adatainak segítségével [8,3] Az üledékeltávolítás egy rendkívül összetett folyamat, mely mérnöki problémák sokaságát veti fel. A szakemberek sok megközelítésből próbálkoztak, és rengeteg fizikai összefüggést dolgoztak ki annak érdekében, hogy minél pontosabb számításokkal a lehető legjobb eredményt érhessék el a kútmunkálatoknak ezen a területén. Még manapság a számítógépek világában sem állíthatjuk, hogy egyszerű kiszámolni a legideálisabb paramétereket, pedig már nem matematikusokkal papíron, hanem csúcstechnológiájú számítógépekkel és szoftverekkel számíttatjuk a számunkra értékes információkat a kút adatainak segítségével. Azt sokan elfelejtik, hogy ezek a számítógépek és szoftverek is bizonyos algoritmusok alapján kell hogy számoljanak, és bár jóval gyorsabbak az emberi agynál a fizikai törvényszerűségeket ezen gépek sem hagyhatják figyelmen kívül, ezek alapján határozzák meg eredményeiket. Az általam használt szoftver a National OilwellVarco – Cerberus 11.5-ös programja. Ez a program lesz a segítségemre a számítások
során.
A
legfontosabb
paramétereket
és
összefüggéseket
valamint
magyarázatukat pedig a következőkben mutatom be. 6.1. A folyadék szállítási képessége: A kúttisztítás során minden esetben valamilyen összetételű öblítő folyadékot használunk. Ezen folyadéknak azt a tulajdonságát, hogy adott öblítési ütem mellett mennyi üledéket képes a felszínre szállítani a folyadék szállítási képességének nevezzük. Kiszámítása:
LA – folyadék szállítási képesség [kg/s]
ܮ = ܳ ∗ λ
Q – öblítési ütem [l/p] λ – maximális üledék részecske koncentráció a folyadék közegben [kg/l]
22
6.2. Gyűrűstéri áramlási sebesség A gyűrűstéri áramlási sebesség erősen befolyásolja, hogy a kutat szennyező szilárd anyag részecskéit ki tudom-e juttatni a kútból a felszínre. Már a tervezés első fázisában szembetűnő, ha változtatom az öblítő folyadék összetételét, ugyanis a gyűrűstéri áramlási sebességnek mindig nagyobbnak kell lennie az üledékrészecske süllyedési sebességénél. Mivel a gyűrűstéri áramlási sebességet az időegység alatt beszivattyúzott öblítőfolyadék mennyisége és a kút gyűrűsterének keresztmetszeti területe határozza meg, így az egyetlen tényező amin változtathatok az öblítőfolyadék, vagy annak bizonyos paraméterei. Ezen változtatásokkal a kút kedvezőtlen kiképzése esetén is sikerülhet a felszínre hozni a szennyező üledék részecskéit. A gyűrűstéri áramlási sebesség a következőképpen számolható: ܸ= ahol
1,273 ∗ ܳ ଶ ଶ ்ܦ − ܦ்
V – gyűrűstéri áramlási sebesség [m/s] Q – folyadékszállítás [m3/s] D୧− a termelőcső belső átmérője [m]
Dେ୭ – a felcsévélhető termelőcső külső átmérője [m]
23
6.3. Az előrehaladási sebesség meghatározása Az
üledék
kiöblítése
során
alkalmazott
szerszám
mozgatási
sebességet
előrehaladási sebességnek nevezzük. Az ideális előrehaladási sebesség meghatározásához mindenekelőtt azt kell figyelembe vennem, hogy milyen átmérőjű termelőcsőben végzem a műveletet. A nagyobb átmérőjű termelőcsőben elméletben lassabban tudok előre haladni, mint egy kisebb átmérőjűben. Ennek az a magyarázata, hogy egy nagyobb átmérőjű termelőcsőben több üledék halmozódhat fel, mivel több hely áll rendelkezésére, valamint nagyobb csőátmérő esetén ugyanolyan löketszám mellett lassabb az öblítőfolyadék áramlási sebessége. Tehát elméletben a szűkebb keresztmetszetű csőből nagyobb áramlási sebességgel a kevesebb szennyeződés gyorsabban kiöblíthető. A másik fontos tényező az optimális előrehaladási sebesség meghatározásakor az, hogy a folyadéksugár milyen hatást fejt ki az üledékre, milyen a kúttisztító hatása (folyadék áramlási sebessége, szilárdanyag szállítási képesség), és természetesen függ a kúttalpi nyomástól is. Semmi esetre sem szabad a haladási sebességet úgy meghatározni, hogy a kitisztított üledék mennyisége időegység alatt meghaladja azt a mennyiséget amennyit a felszínre tudok hozni. Meg kell találni a folyadék szállítási képessége, és az előrehaladás sebessége között azt az egyensúlyt, ami a lehető legjobb hatásfokot biztosítja a munkálatnak. A megfelelő előrehaladási sebességet a következő képlet írja le: ܴ = ahol
ܮ (1 − ߮) ∗ ߩ ܣி
RP – előrehaladási sebesség [m/s] LA – folyadék szállítási képesség [kg/s] φ – a szennyeződés porozitása [-] ρP – az üledék részecskéjének a sűrűsége [kg/m3] AF – az üledék keresztmetszeti területe [m2]
24
6.4. Folyadékok áramlási minősége Áramlástípus szerint kétféle áramlást különböztetünk meg: Lamináris áramlást és turbulens áramlást. Lamináris áramlás: A lamináris szó rétegest jelent. Itt a folyadékrészecskék egymással és az áramlás irányával párhuzamosan haladnak oly módon, mintha végtelen folyadékréteg haladna egymás mellet, melyek egymással nem keverednek. A keveredési energia igen csekély. A szomszédos folyadékrétegek határán csúsztatófeszültségek ébrednek a különböző sebességek miatt. Lamináris áramlást viszonylag kis sebességeknél figyelhetünk meg. Turbulens áramlás: A turbulens szó az áramlás kavargó természetére utal. Míg lamináris áramlásnál a részecskék csak haladó mozgást végeznek, turbulens áramlásnál már gomolygó, kavargó az áramlás irányára merőleges mozgást is megfigyelhetünk. A részecskék rendezetlen mozgásának következtében az egymás mellett lévő folyadékrétegek összekeverednek. Lamináris áramlásnál egy-egy részecske mozgása önmagában is mutatja az áramvonalat. Ezzel ellentétben turbulens áramlásnál a részecskék mozgásának átlaga mutatja meg azt. A részecskék teljesen szabálytalanul, véletlenszerűen keverednek egymással. A keveredési energia itt már jelentős. Egy adott pontban az áramlás sebessége kiszámíthatatlan, ám a teljes áramlásra vonatkozó átlagérték jól meghatározható. A turbulens áramlás jóval gyakoribb a laminárisnál kútmunkálatok esetén. A két áramlás átmehet egymásba, tehát laminárisból lehet turbulens és turbulensből is lehet lamináris a nyomásváltozások függvényében. Az, hogy bizonyos esetben hogyan alakulnak az áramlási tényezők két összetevő befolyásolja. A Moody-diagram kiválóan jeleníti meg ezen tényezőket. A Moody-diagram a csősúrlódási tényezőt mutatja logaritmikus léptékben a Reynolds-szám függvényében, amikor is egy hiperbola-ágat kapunk. Leegyszerűsítve azt mutatja meg, hogy az áramlás közben a csőfal szélén mozdulatlanul álló folyadékréteg az áramlás gyorsulásával bekövetkező nyomásemelkedés hatására mikor vékonyodik el annyira, hogy az áramló folyadék már a cső érdességébe beleér, így az áramlás laminárisról turbulensé változik. 25
ܴ݁ = ahol
ܿ∗ ܦ ݒ
Re – Reynolds-szám [-] c – keresztmetszeti átlagsebesség [m/s] D – cső belső átmérője [m] ݒ− – kinematikai viszkozitás [m2/s]
6.4-1 ábraMoody diagram (Forrás: Dr. Tóth Anikó – Bevezetés az áramlástanba) NRe<1500
Lamináris áramlás
1500
Átmeneti áramlás
NRe> 2300
Turbulens áramlás
26
6.5. Newtoni folyadékok Azokat a közegeket, amelyek viszkozitása nem függ a mozgás állapotától, csak a hőmérséklettől és a nyomástól, newtoni folyadékoknak nevezzük. A newtoni folyadékok összenyomhatatlanok és nyíró erő hatására alakjuk azonnal megváltozik,deformálódik. Ez az jelenti, hogy ezek a folyadékok rugalmatlanok, ennek következtében nincs folyáshatáruk. A nyírási sebesség és a nyírófeszültség közötti kapcsolat lineáris, amit a következő egyenlet ír le: ߬= ߤ ∗ ߛ
ahol: τ – nyírófeszültség [kg/m2] μ – viszkozitás [Pa*s] γ – nyírási sebesség [1/s]
A viszkozitás állandónak tekinthető, semmilyen kinematikai tényező nem befolyásolja.
Ezzel
ellentétben
a
hőmérséklet
befolyásoló
tényező,
valamint
összenyomható folyadékok esetében a nyomás is hatást gyakorol rá. A víz a sósvíz és a kis viszkozitású olajok könnyen turbulens áramlásra kényszeríthetőek, mivel viszkozitásuk igen kicsi. Ezek is a Newtoni folyadékok közé tartoznak. 6.6. A szennyező üledék részecskéinek süllyedési sebessége A kúttisztításnál nagyon fontos paraméter a szennyező üledék részecskéinek süllyedési sebessége. Ha a felfelé áramló folyadék sebessége nem megfelelő a részecskék süllyedési sebességének ellensúlyozására, akkor a kútban könnyen homokágyak képződhetnek. Ahhoz, hogy a részecskéket állandó mozgásban tudjuk tartani függőleges kutakban a felfelé áramló folyadék sebességének nagyobbnak kell lennie, mint az üledékszemcsék süllyedési sebessége. Ferde kutaknál az áramlási sebesség a ferdeségtől függően sokszorosa is lehet a szemcsesüllyedési sebességnek, míg vízszintes kutaknál már akár tíz fölötti is lehet. 27
Az összenyomhatatlan folyadékban a lefelé süllyedő, ülepedő részecskére jellemző Reynolds-számot a következőképpen határozzuk meg: ܴ݁ =
ߩ ∗ ்ܸ௩ ∗ ܦ ߤ
ܴ݁ =
ߩ ∗ ்ܸ௩ ∗ ܦ ߛ ∗ ܭିଵ
ebből:
ahol ρ – sűrűség [kg/m3]
Rep – Reynolds-szám összenyomhatatlan folyadékban [-] ்ܸ௩ – részecske süllyedési sebessége [m/s] K – konzisztencia index [Pa*sn]
Ezt a kifejezést Moore (1974) Stokes törvényéből vezette le, ami a következő: 4 ݃ ߩ − ߩ ்ܸ = ඨ ∗ ∗ ݀ ∗ ൨ 3 ܥௗ ߩ ahol ρ – sűrűség [kg/m3] ρp – üledék részecskéjének sűrűsége [kg/m3] Cd – vonszolási tényező [-] vTV – részecske süllyedési sebessége [m/s]dp – üledék részecske átmérője [m] g – nehézségi erő [kg-m/s2]
28
A Cd értéke függ a Rep és a következők alapján meghatározhatók: Cd=1,5 Ebben az esetben Rep>300, tehát az áramlás turbulens. ܥௗ =
40 ܴ݁
Ebben az esetben Rep<3, tehát az áramlás lamináris. ܥௗ = Ebben az esetben az áramlás átmeneti.
22
ඥ ܴ݁
A részecske süllyedési sebessége megbecsülhető a következő korreláció segítségével: ߤ ்ܸ = 0,0002403݁ହ,ଷఈ ∗ ቆ ቇ ∗ [ ܤ− 1] ݀ ∗ ߩ
ahol:
ߩ ݀ ∗ ߩ ଶ = ܤඨ 1 + 92790,49݁ିହ,ଷఈ ∗ ݀ ൬ − 1൰∗ ( ) ߩ ߤ ahol ρ – sűrűség [kg/m3] ρp – üledék részecskéjének sűrűsége [kg/m3] dp – üledék részecske átmérője [m] μ – viszkozitás [Pa*s]
29
7. Üledékek és az eltávolításukra alkalmazható folyadékok osztályozása 7.1. Az üledék eltávolítás A kútban felhalmozódott üledék szilárd részecskéi negatívan befolyásolják a kút termelékenységét. Ennek az az oka, hogy akár folyékony halmazállapotú, akár gáz halmazállapotú anyagot szeretnénk termelni, ezek a szilárd részecskék akadályozzák a termelés
közbeni
áramlásukat.
A
termelékenység
rontásán
kívül
bizonyos
kútmunkálatoknál is zavaró lehet a szennyeződés, például dróthuzalos szerszámok ki és beépítésénél, szűrőcserénél. Ferde vagy vízszintes kutaknál a probléma súlyossága hatványozódik. Kúttisztítás során először meg kell állapítanunk az eltávolítandó üledék típusát, majd ehhez ki kell választanunk a legideálisabb tisztítófolyadékot, és a kiöblítés optimális paramétereit. Ha minden paramétert pontosan meghatároztunk végrehajthatjuk a folyamatot. A kút kitisztítása után a tisztítófolyadékot szintén jól meghatározott módszerrel leürítjük, majd az arra alkalmas technológiával az üledéket különválasztjuk tőle. A tisztítófolyadékok általában nagyon költséges anyagok, így nem csak egyszer használjuk fel őket. 7.2. Üledék típusok: Kétféle megközelítésből lehet a szennyeződéseket csoportosítani. Az egyik szempont az üledék szemcséinek mérete alapján kategorizálja a szennyeződést, míg a másik szempont a szennyeződés jellegét határozza meg. Ezeket a szempontokat nagyon fontos figyelembe venni a tisztító folyadék kiválasztásánál, hogy az arra legalkalmasabb anyagot válasszuk ki az aktuális szennyeződés felszámolására. Sok esetben egy kútban nem csak egy fajta szennyeződéssel állunk szemben, ezért nem ritka hogy többféle tisztítószer vagy technológia bevetése is indokolt az eltérő méretű vagy tulajdonságú szilárd szennyeződés eredményes eltávolításához. Előfordulhatnak olyan esetek is amikor az eredményesség érdekében mechanikus oldást kell alkalmaznunk csavarmotor, vagy vegyszeres oldást oldószerek segítségével.
30
Szilárd szennyeződések méret szerinti csoportosítása:
szilárd szemcsés anyag
nem szilárd szemcsés anyag
finom szemcsés anyag
Szilárd szennyeződések jellegük szerinti csoportosítása:
Furadék (fúrás vagy marás következtében)
A tároló rétegből származó homok
Kútmunkálati szennyeződések (vízkő részecskék)
Cementezési művelet után visszamaradt cement
Repesztéskor a rétegbe sajtolt repedéskitámasztó anyag (proppant)
Paraffin
7.3. Kúttisztító folyadékok Mint azt az előzőekben láthattuk a kúttisztítási műveletek során igen sok különböző tulajdonsággal bíró és eltérő méretű szennyeződéssel kerülhetünk szembe. A kúttisztító folyadék,
vagy
ha
több
tisztítófolyadék
tulajdonságainak
és
esetleges
sorrendjének
alkalmazása
is
indokolt
meghatározásakor
a
folyadékok szennyeződés
paramétereinek és komplexségének vizsgálata elengedhetetlen. Miután a fennálló problémákat elemeztük a következő öblítő folyadékok közül választhatunk:
Víz, sóoldatok
Könnyű olajok
Gélek
Habok
Nitrogén és folyadék
7.3.1. Víz,sóoldatok: Vizet és sóoldatot abban az esetben használunk, ha a gyűrűstér elég kicsi ahhoz hogy viszonylag magas áramlási sebességet tudjunk fenntartani a művelet teljes ideje alatt. Mind a víznek, mind a sóoldatoknak kicsi a viszkozitása, ezért az előzőekben leírtak 31
szerint könnyen hozhatók turbulens áramlásba, ami azért előnyös, mert hatalmas keverési energia érhető el velük. A kis viszkozitás miatt a súrlódási nyomásvesztesége is kicsi. Hátrányai bizonyos rétegeknél és kútkörülményeknél alkalmatlanná teszik alkalmazásukat. Ezek közül a legnagyobb hátrányuk, hogy nem képesek statikus állapotban fenntartani az üledékrészecskéket, így folyamatosan tartani kell a megfelelő áramlási sebességet. Ugyanezen tulajdonságuk miatt bizonyos kútszerkezeteknél is alkalmatlanok. További kizáró ok lehet, hogy bizonyos rétegek érzékenyek a vízbázisú folyadékokkal való érintkezésre. Összességében nézve ha nem zárja ki semmi alkalmazásukat akkor leginkább költséghatékonyságuk miatt választják ezeket a folyadékokat kúttisztítási célra. 7.3.2. Könnyű olajok: A könnyű olajokat alacsony sűrűségük miatt viszonylag kis kúttalp nyomás esetén alkalmazzuk. Sokkal szélesebb körben alkalmazhatóak, mint a víz vagy a sóoldatok, mert többféle formáció kompatibilis az olajbázisú folyadékokkal, így ahol egy vízbázisú tisztítófolyadék károsítaná a rétegeinket ott ezek az olajbázisú folyadékok kerülnek előtérbe. A könnyű olajoknak viszonylag kicsi a viszkozitása, így ezeknél is könnyű turbulens áramlást létrehozni. A vízbázisú kúttisztító folyadékoknál bár szélesebb a felhasználási területük, mégis van olyan hátrány amit magukban hordoznak és igaz a vízbázisú társaikra is, mindemellett akadnak ezen felül is olyan tulajdonságaik, amik további hátrányt hordoznak ipari felhasználásuk során. Bár a könnyű olajokban valamivel kisebb a szennyező üledék szemcséinek süllyedési sebessége, ám még ezek a folyadékok sem képesek statikus állapotban tartani a szemcséket, így itt is folyamatosan fenn kell tartani a megfelelő gyűrűstéri áramlási sebességet az egész művelet során. Az olajbázisú kúttisztító folyadékok sem feltétlenül kompatibilisek a rétegben talált fluidummal, ezért mindenképpen laboratóriumi vizsgálat szükséges. Mivel az olajbázisú folyadékok fokozottan tűzveszélyesek, ezért óvintézkedéseket kell tenni mind a szállítás és tárolás fázisában, mind pedig felhasználásukkor személy, környezet és vagyonvédelmi szempontokat figyelembe véve. Szintén a gyúlékonyságára vezethető vissza az a probléma, hogy lényegesen több folyadékra van szükség alkalmazásakor, mint bármely más tisztítófolyadék használatakor. 32
Ennek indoklása roppant egyszerű, hiszen könnyen belátható, hogy a helyszínen nem lenne biztonságos a gyúlékony folyadék szétválasztása, kezelése majd ismételt visszaöblítése. Van még egy hátránya a vízzel és a sóoldatokkal szemben, mégpedig az, hogy a nagyobb viszkozitással növekszik a súrlódási nyomásveszteség is. 7.3.3. Gélek: Talán az összes kúttisztító folyadék közül itt kell a legkörültekintőbbnek lennünk, amikor a kúttisztítási műveletet megtervezzük. Bár vannak olyan előnyei, amik bizonyos körülmények között magasan a többi kúttisztító folyadék fölé emelik, mint például ha nagyon magas részecskeszállítás és annak esetleges statikus megtartása szükséges, mégsem hagyhatjuk figyelmen kívül hogy a rétegből minden más tisztítófolyadéknál nehezebb eltávolítani. Ha nem sikerül a rétegből való eredményes visszanyerése, akkor nagymértékben ronthatja a termelékenységet, következésképpen a tisztítófolyadékunk szennyezheti a kutat. A gélek viszkozitására nagy hatással van a hőmérséklet, ami ismételten a tervezésnél jelent kihívást, elemezni kell az adott gél tulajdonságait, össze kell vetni a kút adataival és mindenképpen laboratóriumi vizsgálatokat kell végezni. Meg kell még említenem a polimerek szerepét a géleknél, hiszen súrlódáscsökkentő hatásuk mellett képesek az üledék részecskéit úgy szállítani, hogy azok szétoszlatva egyenletesen áramoljanak anélkül, hogy feloldódnának benne. 7.3.4. Habok: Még mielőtt a tulajdonságait kezdeném elemezni, nézzük meg miről is van szó, amikor kúttisztítási témánál a hab, mint tisztítófolyadék kerül szóba. Összetételét tekintve van egy alapfolyadék, ami az elvégzendő feladattól függően lehet akár víz akár olajbázisú anyag, amihez gázt adunk hozzá. Maga a gáz minden esetben nitrogéngáz. A hab készítésekor felületaktív adalékokat adnak a vegyülethez, ami a felületi feszültséget hivatott csökkenteni. A polimerek a haboknál is fontos szerepet kapnak. Ha az átlagosnál viszkózusabb habot szeretnénk nyerni végtermékként, akkor polimer folyadékot habosítunk ugyanúgy nitrogéngázzal. Hozzá kell tenni, hogy nem csak kúttisztításra használnak habot az olajiparban. Kútjavításnál, repesztésnél és fúrásnál is használnak habokat. Rendkívül széles felhasználhatósága miatt szinte az összes kútmunkálatnál megtalálható. Igen gyakori az alacsony és a rendkívül alacsony kúttalp nyomású kutak 33
műveleteinél. Azoknál a kutaknál, ahol a nagy csőátmérő miatt már sem víz sem könnyűolaj alkalmazása nem kivitelezhető, ott a habok még sok esetben bevethetők. Kis hidrosztatikus nyomása miatt a réteget nem károsítja, ugyanis nincs behatolás a rétegbe. Ha sikerül jó minőségű, a célnak leginkább megfelelő stabil habot kikevernünk, akkor ez a kúttisztító folyadék biztosítja a legjobb szilárdanyag szállítást, és képes statikus állapotban tartani azt szükség esetén. A hab minőségét két fontos tényező befolyásolja. Az egyik természetesen az alapfolyadék összetétele és minősége. A másik befolyásoló tényező az alapfolyadék gázzal történő dúsításának aránya. Ahhoz, hogy használható, az üledék kiöblítésére alkalmas habot kapjunk, a hab minőségének 80-92 % között kell lennie. Ez a százalékérték a nitrogéntartalmat mutatja meg. A hab maximális viszkozitását kb. 96 %-os gáztartalom mellett éri el. Befolyásoló tényező a hab minőségére még a nyomás és a hőmérséklet is. Alkalmazásának számos előnye mellett itt is találunk hátrányokat. Az egyik legfontosabb, hogy a szénhidrogének bontják a habot, tehát hab használatakor semmiképpen nem léphet be szénhidrogén a rétegből. Lényeges továbbá, hogy kompaktált üledékek esetén a hab eredménytelen, használata anyagi források durván elhibázott felhasználása,
valamint
mivel
a
hab
előállítása
összetett,
így
igen
gyakran
megvalósíthatatlan, vagy logisztikailag annyira összetett, hogy egy másik kúttisztító folyadékkal költséghatékonyabban dolgozhatunk.
34
7.3.5. Nitrogén és folyadék: Vannak olyan esetek, körülmények, amikor az egyfázisú kúttisztító folyadékok alkalmazása nem lenne célravezető. Ha például a felcsévélhető termelőcső és a béléscső közti gyűrűstér túl nagy, akkor lehetetlen akkora áramlási sebességet létrehozni, ami arányaiban képes legyőzni a szemcsék süllyedési sebességét, így nem vagyunk képesek a felszínre hozni a szennyeződést. Másik eset, ha az egyfázisú folyadékoszlop hidrosztatikus nyomása túl nagy az adott kút kúttalp nyomásához. Probléma lehet még ha a kívánt öblítési ütem nem érhető el egyfázisú folyadékkal, mert a CT-ben túl nagy a súrlódási nyomásveszteség. Ha ezen problémák közül valamelyik fent áll, és a hab használata valamilyen okból nem kivitelezhető, akkor az a megoldás, hogy a hab generálásával ellentétben a folyadékot és a gázt nem együtt, hanem szakaszosan egymás után váltakozva szivattyúzzuk a gyűrűstérbe. Ez két okból is előnyösebb ilyen esetekben, mint az egyfázisú tisztítófolyadékok:
Növeljük a gyűrűstéri áramlási sebességet, mert a nitrogén expandálódik
A nitrogén nagymértékben csökkenti a folyadékoszlop által kifejtett hidrosztatikus nyomást
35
8. Szilárd szennyeződés CT-vel való eltávolításának megtervezése Egy szennyeződött kút eredményes tisztításához sok paraméterre van szükségünk mind az adott kútról, mind az aktuális szennyeződésről. Ezen információk hiányában lehetetlen optimalizálni azt a kúttisztítási módszert, amellyel a későbbiekben a legjobb eredményt érhetjük el a legköltséghatékonyabban. A kút paraméterei és a szennyeződés jellege segítségünkre lehet a tisztítás után történő kútkezelésekben is, melyek megakadályozzák az újabb üledékképződést. A kútmunkálat megtervezéséhez a következő paraméterek szükségesek:
Kútszerkezet
A kút pontos ferdeségi adatai
A felszíni szerelvények tulajdonságai
A termelő szerelvény tulajdonságai
A tároló réteg paraméterei
A tisztító folyadék összetétele
A szennyeződés tulajdonságai
8.1. Kútszerkezet Az üledékeltávolítás megtervezéséhez ipari konzulensem egy valós kút adatait bocsájtotta rendelkezésemre, és bár a kút minden paraméterét figyelembe vettem a tervezés során, valódi nevét nem közölhetem. A kútnak az ME-10 fantázianevet adtam. Az ME-10 kútjelű kútnál a kúttalp 2010 méteres mélységben van. A kútszerkezet adatait a 8.1-1 ábra tartalmazza:
36
8.1 ábra Az ME-10 kút sematikus rajza 8.1-1 (CTES Well Editor saját szerkesztés) Az ME-10 10 kút kútfejtől számított első 36,5 m-én m én 13 3/8” belső átmérőjű béléscsövet alkalmaztak. 749m-es es mélységig 9 5/8” belső átmérőt, majd 2005,5m 2005,5m-ig 7”-os béléscsöveket használtak. A béléscsövek adatait a 8.1-11 táblázat mutatja.
8.1-11 táblázat Az ME-10 ME kút béléscsöveinek adatai (saját szerkesztés)
37
8.2. A kút pontos ferdeségi adatai Az ME-10 10 kútjelű kút ferdeségi tényezőit tekintve a kúttisztítás szempontjából jelentéktelenek. A kút gyakorlatilag függőlegesnek függőlegesnek tekinthető. A ferdeségi tényezőket a 8.1-22 ábra és a 8.1.1 táblázat szemléltetik.
8.2-1 ábra Az ME-10 kút dőlése (CTES Well Editor saját szerkesztés)
8.2 táblázat Az ME-10 kút dőlési adatai 8.2-2 (CTES Well Editor saját szerkesztés) 38
8.3. A felszíni szerelvények és tulajdonságaik
Termeltető rendszer (manifold,szeparátor,fákja, 4 x 20 m3 termelvényes tartályok)
Hulladékfolyadék tartály
Szivattyú egység a művelet előtti zárásvizsgálatokhoz
Ikerszivattyú egység kiöblítéshez
Nitrogén egység
Vegyszeradagoló yszeradagoló szivattyú
Vegyszerpermetező
Fontos továbbá a felszíni berendezések mellett az is, hogy a kútfejen pontosan mi található. Ezeket az eszközöket a 8.3--1 táblázatban mutatom be.
8.3-11 táblázat Az ME-10 ME kút kútfejszerelvényének szerelvényének adatai (saját szerkesztés)
39
8.3 Kútfejszerelvény sematikus rajza 8.3-2 (saját szerkesztés) 8.4. Termelő szerelvény tulajdonságai Az olajiparban talán a legösszetettebb és éppen ezért a legnagyobb odafigyelést igénylő eszközök a termelő, termelő vagy más néven végleges szerelvények. A termelő szerelvény minden alkotóelemének nek megvan a feladata, így az adott alkotóelemnek pontosan a megadott mélységbe kell kerülnie. A végleges szerelvény tervezési fázisában külön figyelmet kell szentelnünk az egyes alkotóelemek csatlakoztathatóságára csatlakoztathatóságára is, hiszen számtalan menettípus variálásával állíthatjuk össze az adott kút paramétereinek megfelelő termelő szerelvényt. A menettípusok és az alkotóelemek legnagyobb külső és legkisebb belső átmérőjének pontos és precíz dokumentálása fontos a későbbi későbbi kútmunkálatok, kútjavítások és esetleges mentések megtervezésekor. Összetettebb alkotóelemek esetében ugyanilyen megfontolásból minden más fontosabb paramétert is dokumentálunk. Az általam tisztítani kívánt ME-10 ME 10 kút termelő szerelvénye viszonylag egy egyszerű. Paramétereit a mellékletek „Termelő Termelő szerelvény tulajdonságai” tulajdonságai részben táblázatszerűen mutatom be. 8.5. A tároló réteg paraméterei: A rétegnyomáss az egyik legfontosabb szempont a tisztítás megtervezésekor. Ahhoz Ahhoz, hogy meghatározhassam azt az öblítési ütemet, mellyel a kútban felhalmozódott szennyeződést a felszínre tudom öblíteni, öblíteni tudnom kell a pontos kúttalpnyomást. 40
A réteghőmérséklet a kútmunkálati folyadékra gyakorol nagy hatást, különösen ha nitrogént vagy habot abot alkalmazunk, alkalmazunk akkor változhat az öblítő közeg sűrűsége vagy reológiája. Magyarországon a geotermikus gradiens magas, azaz a mélységgel nagyobb mértékben nő a hőmérséklet.
8.5-11 kép A mező nyomás-és nyomás hőmérsékletviszonyai (saját szerkesztés) 8.6. A tisztító tító folyadék összetétele A tisztítófolyadékokra az előzőekben már kitértem a 7.3. pontban. Beszéltem a vízről és sóoldatokról, könnyű olajokról, gélekről és a habokról. Szakdolgozatomban konzulensem javaslatára mind a négy tisztítófolyadék-családot tisztítófolyadék családot számításba fogom venni. Először természetesen elemzem, elemzem hogy melyik tisztítófolyadék az, amit a formáció elszennyeződésének
veszélye
miatt
azonnal
kizárhatok,
majd
a
lehetséges
tisztítófolyadékok mindegyikével számításokat fogok végezni az adott probléma megoldására. Miután minden információ a birtokomban van, van akkor vonok le következtetéseket, hogy melyik folyadék az amivel a legköltséghatékonyabban legköltséghatékonyabban tudom megoldani az aktuális feladatot. eladatot. 8.7. A szennyeződés tulajdonságai:
A kútban való elhelyezkedése Sűrűsége A részecskék mérete A részecskék geometriája A szennyeződés térfogata Oldhatóság Kútmunkálati törmelékek előfordulása Viszkózus anyag jelenléte 41
9. Az ME-10 kút CT-vel való tisztításának tervezése Mielőtt nekikezdenék a kút tisztításának tervezéséhez mindenekelőtt tisztáznom kell, hogy pontosan milyen szennyeződéssel állok szemben, milyen mélységben és milyen kútkörülmények között. Az előzőekben ismertetett ME-10 kút és felszíni, valamint termelőszerelvényeinek műszaki paraméterei ismeretében meg kell határoznom az általam használni kívánt csévélhető termelőcső külső átmérőjét, hosszát, falvastagságát és anyagminőségét, terveznem kell hozzá egy a szállítására megfelelő dobot, és meg kell határoznom a feladat elvégzésére alkalmas szerszámegyüttest. Első gondolatom az volt, hogy ipari konzulensemtől elkérem az általuk használt CT berendezés műszaki adatait, és azokkal számolok, ám a CTES által rendelkezésemre bocsájtott Cerberus Version 11.5 nevű szoftver tartalmaz csévélhető termelőcső, a hozzá tartozó dob és szerszám összeállítás tervező programokat is, így inkább egyedi paraméterekkel rendelkező, általam összeállított berendezéssel számoltam. Ezt a berendezést ténylegesen az ME-10 kút későbbiekben ismertetett szennyeződésének a megszüntetésére terveztem. A berendezés fontosabb alkotóeleminek összeállítása után elkezdem a szoftverrel, a tisztítófolyadékokkal való kísérletezést. A különböző tulajdonságú tisztítófolyadékok alkotóinak arányait változtatom majd úgy, hogy minél eredményesebben tudjam alkalmazni a vegyületet. A szoftverrel való munka után ki fog rajzolódni, hogy melyik kúttisztító folyadék milyen arányban történő keverése a legeredményesebb a költséghatékonyság függvényében. A különböző folyadékokkal való próbálkozásaimat a mellékletekben szemléltetem. A kiviteli tervemben már csak az általam kiválasztott, költséghatékonyságot is figyelembe véve legalkalmasabb kútmunkálati folyadékot alkalmazom, ami nem más, mint a víz alapú hab. 9.1. Az ME-10 kút szennyeződésének ismertetése Az 1905,5-1908,5 m mélységben kialakított nyitott perforációt részben elfedő, rétegből származó homok ülepedés észlelése. Átjárhatósági vizsgálatot végeztek észleléskor 45 mm-es ólmos mintavevővel 0-1906,7 m-ig, az ülepedés tetőig. Az ülepedés jellege: A folyamatos termelés során, a talpon felgyülemlett rétegből származó szilárdanyag (homok, kőzetszemcsék, szilikát ásványok stb.) . Feltételezhetően nem kompaktálódott, mivel a perforáció mélységében helyezkedik el, ahol a termelés során 42
folyamatos az üledéken keresztüli réteg fluidum migráció. Ahogy azt már korábban említettem a részecske ülepedési sebességének kisebbnek kell lennie a folyadékban, mint a folyadék áramlási sebessége. A részecskék részecskék ülepedési aránya függ a részecskék méretétől, alakjától, sűrűségétől. Biztosítanom kell tehát, hogy a művelet során az ülepedési sebesség kisebb legyen, mint a legkisebb előforduló gyűrűstéri áramlási sebesség. Anyagminta vizsgálata során oda kelll figyelni, hogy több méretű részecske is előfordulhat, ezért az előforduló legnagyobb részecskével kell számolni a folyadék gyűrűstéri áramlási sebesség meghatározásához. Amennyiben az üledék tartalmaz kútmunkálati törmeléket, nagyobb kiterjedésű szilárdanyagot, nyagot, például cement törmeléket, amit nem lehetséges öblítés útján a felszínre hozni, akkor speciális mentőszerszámok használata ajánlott. Erre a célra mágneses szerszámokat, görgőmentőket és más mentőszerszámokat célszerű alkalmazni. Annak a kockázata, hogy a csévélhető termelőcsövünk megszorul elég nagy, tehát úgy kell megterveznünk a szerszámot, hogy a legkisebbre csökkentsük a megszorulás lehetőségét. Mivel ez az előzetes vizsgálatok alapján az ME-10 ME 10 kút esetében nem áll fent fent, így csak említés szintjénn tértem ki rá.
Az
üledék szemcséit méretük alapján szabványos csoportokba lehet besorolni, mely besorolást a 9.1-11 táblázatban szemléltetem.
9.1-11 táblázat Üledékrészecskék méret szerinti besorolása (saját szerkesztés)
43
9.2. Elvégzendő munkálatok A kút tisztítása során előreláthatólag a következő műveletekre lesz szükség:
Előkészületek (ha szükséges bejáróút építése, a kútfejen lévő szerelvények ellenőrzése, felszíni berendezések összeállítása, termelő rendszer felszerelése, kútmunkálati folyadék készítése stb.) .
Zárásvizsgálatok (karácsonyfa, nyomóvezeték rendszer, szeparátor, lefúvató rendszer, béléscső, vegyszeradagoló rendszer, CT rendszer, visszacsapószelepek stb.)
CT számlálójának mélységpontosítása
Ülepedés kiöblítése
Tisztító termeltetés
9.3. Csévélhető termelőcső A csévélhető termelőcső megtervezését a már említett Cerberus 11.5 szoftver String Editorával végeztem. Az ME-10 kút kútmunkálataihoz használt csévélhető termelőcső a kút nem túl nagy mélysége és viszonylag egyszerű geometriája miatt nem használja ki maradéktalanul a String Editor lehetőségeinek tárházát. Egy egészen egyszerű CT is tökéletesen alkalmas a kúttisztítási munkálataim elvégzésére. Maga a csévélhető termelőcső anyagát tekintve QT-800 besorolású, 2000 m hosszúságú. Átmérője 1,25” falvastagsága 0,125”. A szoftver mélyebb vagy összetettebb geometriájú kutak kútmunkálatainak tervezésekor képes a csévélhető termelőcsövet különböző hosszúságú zónákra osztani, és az elvégzendő feladattól függően zónánként lehet beállítani az anyagminőséget, a külső átmérőt és a falvastagságot. 9.4. A CT dobjának tervezése A Cerberus 11.5 Reel Editorja egyszerű megoldást kínál erre a feladatra is. Lényegében nincs más dolgom, mint hogy bevigyem az általam használni kívánt csévélhető termelőcső paramétereit, valamint beállítom a mértékegységek dimenzióit, és az általam kívánt mértékegységben kapom meg a használni kívánt dob főbb méreteit.
44
9.4-1 ábra A CT dob adatai (CTES Reel Editor,saját szerkesztés) 9.5. Szerszám összeállítás A kút tisztítására használt szerszám együttes összeállítását megelőzően figyelembe kell vennem a kútba beépített termelő szerelvény, valamint a tisztítás során alkalmazott csévélhető
termelőcső
paramétereit. paramétereit.
Ezt
követően
meghatároztam
a
tisztításra
alkalmazandó szerszám azon egységeit, amelyek szükségesek az általam elvégezni kívánt munkafolyamat kivitelezésekor. Miután tudom, tudom hogy milyen egységekre van szükségem, a Baker Hughes cég által kiadott CoiledTubingSolutions Coiled című kiadványából kiválasztottam a konkrét paraméterekkel rendelkező szerszám összeállítást. Két komplett szerszám együttest kellett összeállítanom. Az egyik a mélységpontosításhoz, a másik az ülepedés kiöblítésére alkalmazandó. A szerszám összeállításokat a 9.5-1 táblázatban szemléltetem.
45
9.5 táblázat Szerszámösszeállítások 9.5-1 (saját szerkesztés)
46
A szerszámkatalógusból kiválasztott szerszám elemeit ezek után a Cerberus Version 11,5 ToolString Editorában egyesével állítottam össze és méreteztem méreteztem az ME ME-10 kút tisztítási paramétereit szem előtt tartva. Ezt a 9.5-2 9.5 ábra mutatja be.
9.5-2 ábra Az összeállított szerszám (Saját szerkesztés CTES ToolString Editor)
A kúttisztítás művelete alatt az üledék kiöblítésekor célszerű figyelembe venni azt a tényt, hogy az üledékszemcsék eróziója negatív hatást gyakorol az alkatrészekre. A fúvókák elé javasolt védő tokok és szűrők beépítése. Javasolt továbbá a felszínre öblít öblített szilárd anyag kitörésgátló egység elkerülésével történő ülepítő tartályokba juttatása. Ha a válltolóra kötés nem lehetséges, mert azok fixen vannak szerelve, akkor eezt egy T-idom fúvóka kíséretében történő beépítésével javaslom kivitelezni, mert így a felszínre érkező szilárd anyaggal keveredett öblítő folyadék az ülepítésre haszná használt tartályokba áramoltatható. Csökkenthetjük továbbá a vezetékek falára ható erózió mértékét, ha már a CT-vel vel való műveletek előtt, még felszereléskor úgy rendezzük el a felsz ffelszíni vezetékeket, hogy azok a lehető legegyenesebben egyenesebben helyezkedjenek el. 47
9.6. A tároló tulajdonságai A formáció érzékenysége: Az egyik legfontosabb információ a kút összes paramétere közül az, hogy a formáció mennyire érzékeny az egyes tisztítófolyadékokkal szemben. Ez a tulajdonság erősen korlátozza a tisztítófolyadékok alkalmazását. A megfelelő tisztítófolyadékok és adalékanyagok kiválasztása során ezen tulajdonság laboratóriumi vizsgálata elengedhetetlen. Réteghőmérséklet: A tisztítófolyadékok tulajdonságaira (sűrűség, viszkozitás) komoly befolyással lehet, hogy a kúttisztítás során milyen hőmérsékletnek lesz kitéve. Amelyik tisztítófolyadék alkalmas egy adott tulajdonságokkal rendelkező szennyeződés eltávolítására egy meghatározott szerkezetű kútból bizonyos hőmérsékleten, az nem törvényszerű, hogy ugyanolyan kútszerkezet mellett hasonló típusú szennyeződés eltávolítására is alkalmas lesz más hőmérsékletviszonyok között. Nitrogén vagy habok alkalmazása esetén ez a megállapítás fokozottan igaz. Rétegnyomás: Ahhoz, hogy meg tudjam határozni a kúttisztítás pontos paramétereit tudnom kell a pontos kúttalpnyomást. A tervezés szempontjából ez az egyik legfontosabb adat. A pontos kúttalpnyomás ismerete nélkül nem tudom meghatározni a megfelelő öblítési ütemet, ami komoly veszélyt jelent a személyzetre, a berendezésre és a munkafolyamatra egyaránt. A kúttalp és a kútfej nyomását a munkálatok során a lefúvatórendszer fúvókáival tudjuk szabályozni. A kúttalpnyomást befolyásolhatja az öblítési ütem is. Az öblítési ütem és a kúttalpnyomás viszonyát a 9.6-1-es diagramon érzékeltetem. A diagramon megfigyelhető, hogy az öblítési ütem emelésével a kúttalpnyomás is emelkedett. Ebből következik, hogy habár az öblítési ütem emelése nagyobb hatásfokú kúttisztítást eredményez, mégsem emelhetem egy, a réteg paraméterei által meghatározott kúttalpnyomás értéket eredményező löketszám fölé a löketet. Ez a tároló károsodásához, a réteg felrepedéséhez vezethet. A kúttalpnyomás öblítés közben a hidrosztatikus nyomás és a gyűrűstéri nyomásveszteség összege. Ha az öblítést leállítom a gyűrűstéri nyomásveszteség megszűnik.
48
9.7. A beépített végleges szerelvény befolyása a kúttisztításra A kútba beépített végleges szerelvény legkisebb belső átmérője korlátozza a felhasználható CT, és a szerszámösszeállítás méreteit. Különösen fontos szempont a csévélhető termelőcső,
és a kúttalpi szerszám legnagyobb külső átmérőjének
meghatározása. Ha a szerszám méretezésénél nem vagyunk kellőképpen körültekintőek és óvatosak, akkor fenn állhat a megszorulás veszélye. Ezt a veszélyt tovább fokozza a kútban lévő, kiöblítendő szemcsés szennyeződés jelenléte jelenléte a beépített szerelvény belső és a CT külső fala között áramló kútmunkálati folyadékban. A megszorulás veszélyét a kiöblítéskor alkalmazott szerszámösszeállítás méreteinek a kútban elhelyezett végszerelvényhez történő megfelelő kiválasztásával csökkenthetjük.
9.7-11 diagram Eltérő átmérőjű termelőcsövekben azonos szivattyúzási ütemnél (100 l/min) a kútmunkálati folyadék szilárd anyag koncentrációja (saját szerkesztés szimuláció szimul adatokból)
49
Másik fontos szempont, hogy a végszerelvény és a CT között a kúttisztítás szempontjából ideális, ne túl nagy átmérőkülönbségeket válasszunk. Ha túl nagy átmérőkülönbséget hagyunk a két termelőcső között, akkor előfordulhat előfordulhat, hogy azonos öblítési ütemnél a gyűrűstéri áramlási sebesség túlságosan lecsökken. Ha a gyűrűstéri áramlási sebesség az üledék süllyedési sebességének kétszerese alá csökken, akkor az üledékszemcsék lassú süllyedésbe kezdenek.
9.7-2 diagram Eltérő átmérőjű termelőcsövekben termelőcsövekben azonos szivattyúzási ütemnél (100 l/min) a kútmunkálati folyadék gyűrűstéri áramlási sebessége (saját szerkesztés szimuláció adatokból) A probléma egy bizonyos fokig orvosolható az öblítési ütem emelésével, ám azzal számolnunk kell, hogy az öblítési ütem emelése a kúttalp nyomás emelkedését vonja maga után. Figyelembe véve a rétegnyomási adatokat ügyelni kell arra, hogy nehogy felrepesszük a réteget.
50
9.7-33 diagram Akúttalpnyomás változása az öblítési ütem függvényében (saját szerkesztés szimuláció adatokból) Ezeket a problémákat a kútban elhelyezett végleges szerelvény paramétereinek ismeretében kellő odafigyeléssel a kúttisztítás megtervezésekor megfelelő szerszám és CT kiválasztással meg lehet előzni. Az öblítési ütemen kívül az előrehaladás előrehaladás mértéke is hatással van mind a szivattyúnyomásra, mind a kúttalpnyomásra. Az alábbi két grafikonban ezen hatásokat szeretném érzékeltetni. Az adatokat a Cerberus 11.5-ön 11 ön lefuttatott szimulációkból nyertem.
9.7-44 diagram A szivattyúnyomás változása az az előrehaladási sebesség függvényében (saját szerkesztés szimuláció adatokból) 51
9.7-55 diagram Akúttalpnyomás változása az előrehaladási sebesség függvényében (saját szerkesztés szimuláció adatokból) A fenti diagramok irányadásul szolgáltak a kúttisztítás megtervezésénél, hiszen jól látható rajtuk az egyes paraméterek egymáshoz viszonyított megváltozása, nyomon követhető, hogy ha az egyik paraméteren változtatok, akkor hogyan változik a vele szoros összefüggésben álló paraméter. Ha emeltem az öblítési ütemet, ütem akkor nőtt a kúttalpnyomás, ám ugyanezt az eredményt hozta, ha az előrehaladás sebességét növeltem. Lényegében következtetésként azt vonhattam le, hogy bármelyik paramétert próbáltam változtatni az eredményesebb kúttisztítás érdekében, érdekében számolnom kell az általános nyomásemelkedéssel mind szivattyú, mint kúttalpnyomás tekintetében. A Cerberus 11.5 szoftver szimulációi megmutatták, hogy adott körülmények között milyen paraméter értékek a legideálisabbak a kúttisztítás elvégzéséhez. Az általam kiválasztott paramétereket, és a kúttisztítás minden lényeges információját a mellékletekben szemléltetem, ahol információt kapunk a beépítés, a kúttisztítás, és a kiépítés során a CT mozgásának sebességéről. Látható lesz lesz, hogy a kúttisztítás különböző szakaszait más-más más más sebességgel végeztem. Láthatóa Láthatóak lesznek a nyomásváltozások és a felhasznált kútmunkálati folyadék típusa és mennyisége. Mindez természetesen érzékeltetve van az eltelt idő, és az aktuális mélység függvényében is.
52
9.8. A kút tisztításának lépései A technikai előkészületek, a felszíni berendezések telepítése, a sikeresen elvégzett zárásvizsgálatok valamint a mélységpontosítás után az üledék kiöblítése következik. 1. Szerszám összeállítás. (CT csatlakozó, kettős tányéros visszacsapószelep, FA könnyen oldó, öblítő közdarab, mosófej) 2. Szerszám teszt a felszínen: Öblítés 100 l/p, 150 l/p, 200 l/p ütemmel, de maximum 300 bar nyomáson. Szerszám működésének ellenőrzése, a különböző öblítési ütemekhez tartozó nyomások feljegyzése. 3. 10 mm-es „fix” fúvóka berakása a fúvókatartó közdarabba az állítható fúvóka eldugulásának esetére. 4. BOP és lubrikátor csatlakoztatása. 5. CT-n keresztül: CT + Karácsonyfa + BOP + lubrikátor + stripper nyomáspróba 210 bar-on 10 percig. Nyomás leeresztése manifoldon keresztül. 6. A beépítés előtt: CT + BOP + lubrikátor nyomásfokozása a zárt kútfejnyomás + 10 bar értékre folyadékkal. 7. Karácsonyfa biztonsági tolózár nyitása – nyomáskiegyenlítés. 8. CT számlálójának mélységpontosítása. Coil megjelölése. A továbbiakban ehhez a jelhez igazodva kell a műveletet végezni. 9. CT beépítése 100 m mélységig 5 m /p sebességgel. (Negatív érték a terhelésmérőn, a kútfej nyomás miatt.) 10. CT továbbépít 500 m-ig 10 m/p sebességgel. 11. Az öblítés megindítása 60 % habbal: 5 % KCl víz = 100 l/p, N2 = 13 nm3/p. 12. CT beépítése 1870 m-ig. Beépítési sebesség: 10 m/perc, szerelvényeken történő áthaladáskor 2 m/perc, 500 m-ként a CT szabad mozgásának ellenőrzése 10 m visszahúzással. 13. A visszajövő folyadékot szeparátoron keresztül a termelvény-tartályokba kell engedni. Amikor a hab a felszínen megjelent az ellennyomás fokozatos beállítása állítható fúvókával kb. 30 - 40 bárra – a fojtás értékét, a művelet során, operatív módon kell szabályozni. 14. A termelőcsőben lévő ülepedés kiöblítése 1912 m-ig, az alábbiak szerint (cementdugó tető: 1915 m, rajta perforátor törmelék, amit nem szabad 53
megbolygatni! Perforáció alja: 1908,5 m):
9.8-1 táblázat Öblítési ütemek (saját szerkesztés) o A kiöblítési műveletnél, az öblítési ütemek megválasztása megválasztása során, az alábbi két fő szempontot kell szem előtt tartani.
A felszíni szivattyúzási nyomás semmilyen körülmények között nem haladhatja meg, m a maximálisan megengedett 300 bar –t.
A hab áramlási üteme ne csökkenjen 200 l/p érték alá.
o Törekedni kell, a minél nagyobb hab áramlási ütem elérésére, a folyadék adagolás ütemének, vele párhuzamban a nitrogén adagolás ütemének, és a felszínen alkalmazott fojtás operatív úton történő szabályozásával. o Beépítési sebesség: 2 m/p (42 m, 21 perc, ~ 2,1 m3 folyadék) o A
visszatérő
habot
szeparátoron
keresztül
kell
engedni
a
termelvénytartályokba. A szeparátor-nyomást szeparátor 2-2,5 2,5 bar között kell tartani, hogy a szilárdanyag kiülepedése megelőzhető legyen. o A hab megtöréséhez, vegyszeradagoló szivattyúval, habzásgátlót kell folyamatosan yamatosan adagolni, a visszatérő habáramhoz, a manifoldon keresztül. Adagolás: 0,10 – 0,25 l/perc – amely értéket, a művelet során, operatív módon kell szabályozni. Ezen kívül, a hab megtöréséhez, a habzásgátlót, a termelvényes tartályokba kell permetezni – szóró/permetező egységgel, egyéni védőfelszerelés (szemüveg, kesztyű stb.) használata közben, az ide vonatkozó szabályok betartása mellett. o A visszatérő áramlást folyamatosan figyelni kell!
Az ellennyomást
csökkenteni kell, ha veszteség észlelhető. o Erős gázosodás esetén nitrogén-ütem nitrogén ütem csökkentése 10 nm3/p-re, a szivattyú ütem változatlanul 100 l/p (ezzel a habminőség 55 %-ra % ra csökken). o Öblítés közben az állítható fúvókát legalább 3-4 3 4 percenként meg kell járatni, 54
mivel berakódhat a szilárdanyaggal és megszorulhat. o Ha a kiöblítés során olyan összetömörödött ülepedés lesz, amit nem sikerül a habbal fellazítani, akkor az 5 % KCl víz ütemének megemelése, hogy az öblítési nyomás 300 bar legyen, nitrogén ütem marad változatlanul. o A kemény tető megbontása, közben ellennyomás fokozatos csökkentése 2030 bárral (a szeparátornyomást figyelve!). Az összetömörödött ülepedés fellazítása után (legfeljebb 1 méter megengedett előrehaladással) CT megáll, áttérés az előzőek szerinti habos öblítésre. A CT továbbépítését 1 m3, normál ütemekkel habosított 5 % KCl víz beszivattyúzása után kell megkezdeni. 15. 1912 m-ben CT megáll, öblítési ütem emelése a maximálisan megengedhető értékre. 16. Öblítés, közben a szerszám folyamatos járatása 1870 m és 1912 m között, 2 m/p sebességgel. A megbontott ülepedés felszínre öblítése, 6 m3 kútmunkálati folyadék felhasználásával, vagy amíg a nitrogén el nem fogy (a felhasznált habmennyiség a kúttérfogat több mint kétszerese) 17. Hab csere nitrogénre a termelőcsőben (kútindításra alkalmas állapot beállítása): A szivattyú leállítása, a nitrogén ütem emelése 20 – 30 nm3/p ütemre. A felszíni fojtás fokozatos növelése a besajtolási végnyomás (BVNY) értékére. 18. A válltoló lezárása. Ezt követően CT kiépítése 0 m-ig 15-20 m/p. 19. A kiépített CT kimosása 2 m3 vízzel, majd kifúvatása nitrogénnel. Szivattyú egység leszerelése. 20. Tisztító termeltetés 21. Kútindítás, termelés rezsim szerint, 8 mm-es fúvókán. A termelőcsőben maradt hab/vegyszerek kitermelése, teljes letisztulásig, de minimum 12 órán keresztül. 22. Termelés közben, a melegedésből származó gyűrűstéri túlnyomás leeresztése (packer folyadék) tűszelepen keresztül. Maximálisan megengedett gyűrűstéri nyomás: 10 bar.
55
9.9. Kockázatelemzés Mint a legtöbb munkafolyamat, így a kúttisztítás is számtalan veszélyforrást tartalmaz, ám kellő felkészültséggel és odafigyeléssel ezek a veszélyek minimálisra csökkenthetők:
Kockázati tényezők
Veszélyeztető hiba, állapot
A veszély mértéke
Következmény
A kockázat mérséklése, elhárítása
Magas kútfejnyomás mellett végzett műveletek
Kifúvás, ellenőrizetlen gázkiáramlás, kitörés
Magas
Kitörés veszély, gázveszély
Nyomáspróbák, kiemelt figyelem és oktatás
Éghető gáz jelenléte
Gázszivárgás
Magas
Tűz-és robbanásveszély
Nyomáspróbák, kiemelt figyelem és oktatás, lyukfigyelés, gyakorlás,CH koncentráció mérés
Művelet közben közvetlen kapcsolat jó áteresztőképességű CH tárolóval
Kifúvás, ellenőrizetlen gázkiáramlás, kitörés
Magas
Kitörés veszély, gázveszély
Nyomáspróbák, kiemelt figyelem és oktatás
Vegyi anyagok
Szétfolyás, szivárgás
Magas
Hosszantartó, monoton művelet
Fáradtság, dekoncentráltság, monotónia
Magas
Éjszakai körülmények közötti munkavégzés
Rossz látási viszonyok
Magas
Kiemelt figyelem, oktatás, egyéni védőeszközök használata Váltó személyzet Emberi hiba, mulasztás, biztosítása, baleset, személyi pihenő hely és idő sérülés biztosítása Megfelelő térvilágítás kialakítása a telephely egész területén, szükség Emberi hiba, mulasztás, esetén extra baleset, személyi világítótestek sérülés kihelyezése, extra generátor beállítása, zseblámpa használata Személyi sérülés és/vagy környezetszennyezés
9.9-1 táblázat Veszélyforrások és elemzésük (Saját szerkesztés)
56
10. Összefoglalás
Mielőtt nekikezdtem volna diplomamunkám megírásához kutatómunkát végeztem, mellyel célom volt megismerni a csévélhető termelőcső kialakulását, a kezdetektől napjainkig. Megismerkedtem az olajiparban használt CT berendezések szerkezeti egységeivel, megértettem mit hogyan és miért így használunk. Összegeztem a csévélhető termelőcső alkalmazásának előnyeit és hátrányait mind technológiai, mind anyagi szempontok alapján. Felsoroltam a CT egységekkel végezhető kútmunkálatok típusait, majd bemutattam azokat. Elemeztem azokat az áramlástani összefüggéseket, melyeket fel kellett használnom a későbbiekben a kúttisztítás megtervezése során. Taglaltam a szennyeződéstípusokat, valamint a kútmunkálati folyadékokat. Mindezen tudásanyagok ismeretében kezdhettem csak hozzá a diplomamunkám során tisztítani kívánt ME-10 kút paramétereinek megismeréséhez. Bemutattam az ME-10 kút adatait. A Cerberus 11.5 Well Editor segítségével megrajzoltam a kút sematikus rajzát. A rajzon minden szerkezeti információt feltüntettem, ami lényeges lehet a kúttisztítás szempontjából. Ábrázoltam a ferdeségi adatokat. Bemutattam a termelő szerelvényt, valamint a mező nyomás és hőmérsékletviszonyait. Elemeztem az ME-10 kút szennyeződéseit, majd megállapítottam, hogy a tisztítás során milyen munkálatokra lesz szükség az előkészületektől a tisztító termeltetésig. Ezek után újra a Cerberus 11.5-öt használva megterveztem a használt termelőcsövet (Cerberus 11.5String Editor), a dobot (Cerberus 11.5 Reel Editor), a Baker Hughes cég által kiadott CoiledTubingSolutions című kiadványából kiválasztottam a használni kívánt tisztítószerszám egyes elemeit, majd a Cerberus Version 11.5 ToolString Editorában egyesével összeállítottam azt. Ezek után a Cerberus 11.5-ben beállítottam az ME-10 kutat a már előre bevitt kútadatokkal,és hozzá rendeltem
az
általam
tervezett
szerszámelemeket
(CT,
dob,
kúttisztító
szerszámösszeállítás). Több kútmunkálati folyadékkal, valamint előrehaladási ütemmel lemodelleztem a kúttisztítást, majd ipari konzulensemmel való többszöri egyeztetés és adatelemzés után meghatároztam a tényleges kúttisztítás paramétereit. Végezetül kockázatelemzést végeztem.
57
10. Summary
Before I started to write my thesis, i did some researc work. My aim was to understand the evolution of the producing-pipe, from the beginning to our present days. I get to know the structural units of the presently used CT machines, i understood what, how and why to use them. I summarized the pros and cons of applying the producing pipes, in financial and technological aspects. I listed the well-operation methods with CT machines, and then i introduced them. I examined thoose fluid-mechanic connections and relationships, which I had to use in case to plan the well cleaning. I also enlarged upon the types of contaminants as well as the well-operational fluids. I only could start to inspect the parameters of the ME-10 well with this knowledge. I introduced the data of the ME-10 well. With the Cerberus 11.5 Well Editor, i drawed the schematics of the well. On the drawing, I indicated all important structural information, which can be essential when cleaning the well. I illustrated the skew data too. I introduced the producing profile, and the temperature-pressure relations of the field. I ecamined the contaminants of the ME-10 well, and I diagnosed what procedures should we apply from the preparations to the cleaning production itself. After that, using Cerberus 11.5 again, I planned the used producing-pipe (Cerberus 11.5 String Editor), the drum (Cerberus 11.5 Reel
Editor),
i
choosed
the
components
of
the
cleaning-device
from
the
CoiledTubingSolutions, which I get from Baker Hughes company. After that in the ToolString Editor of Cerberus, I fitted them together. After, I assembled the ME-10 well from the previously written datas, and I attached the devices I palnned (CT,drum,wellcleaner). I modelled the well cleaning with several well-operating fluids, and after consulting with my technical consultant, nad after examining the data I determined the parameters of the actual well-cleaning process. Finally i did some risk analysis.
58
Felhasznált irodalom: 1. Baker HughesCoiledTubingSolutions 2. CTES, CoiledTubingManual 3. Dr. Tóth Anikó – Bevezetés az áramlástanba 4. http://en.wikipedia.org/wiki/Operation_Pluto 5. http://d-dayrevisited.co.uk/planning/operation-pluto.html 6. http://en.wikipedia.org/wiki/Operation_Pluto 7. SMAPE WELL CONTROL EQUIPMENT 8. WellEngineering&ConstructionbyHussainRabia 9. www.icota.com/historyct.htm 10. www.petrowiki.org 11. www.stewartandstevenson.com 12. www.nov.com
59
11. Mellékletek Termelő szerelvény tulajdonságai Db 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 204 1 1
Megnevezés Tölcséres bevezető 2 3/8" EU N80 Ültető közdarab "D" (ID=46) 2 3/8" EU x 1,812" L80 Tolócső 2 3/8" 4,7# L80 EU 9' Átmenet 2 3/8" EU apa- 2 7/8" EU apa L80 Karmantyú 2 7/8" EU L80 Packer FH-D 7"-2 7/8" EU Packer tömítőelem "R" 2 7/8" NV (teljes hossz:0,62m) Átmenet 2 7/8 NV apa-2 3/8 NV apa L80 Karmantyú 2 3/8" VAGT L80 Toldócső 2 3/8" 4,6# L80 NV9' Ültető közdarab "DS" (ID=47,62) 2 3/8" NV x 1,875" L80 Toldócső 2 3/8" 4,6# L80 NV3' Termelőcső 2 3/8" 4,83mm (4,6#) J55 NV Átmenet 2 3/8" NV apa-2 7/8" NV apa Termelőcső akasztó 2 7/8" NV x 3000 Rogyasztás Beállás+asztaldifferencia Összesen
Hossz (m)
Mélység (m)
0,12
1877,16
0,28
1876,88
2,77
1874,11
0,2
1873,91
0,13 1,28
1873,78 1872,5
0,24
1872,26
0,18
1872,08
0,13 2,87
1871,95 1869,08
0,3
1868,78
1,04
1867,74
1862,63
5,11
0,17
4,94
0,24
4,7
-0,3 5 1877,28
5 0
8.4-1táblázat Az ME-10 kút termelő szerelvénye (saját szerkesztés)
60
ME-Üledék eltávolítás
Solid Removal Job Design
*These results are intended for the use of the authorised Cerberus Licensee and their client(s) only, subject to any Agreement
Cerberus™ 11.5
existing between the Parties, and subject also to the Terms and Conditions of the Cerberus Licensee Agreement.
*No warranty is expressed or implied by CTES as to data results calculated by this software
Project:
ME-Üledék eltávolítás (habosított víz)
Prepared by:
Mácsai János on 2014.05.22.
ME-Üledék eltávolítás INPUT DATA SUMMARY: Project: Name: ClientCompany: Preparedfor: Preparedby: Notes:
ME-Üledék eltávolítás Miskolci Egyetem Diplomamunka Mácsai János -
Fill Data: Fill Top: 1870,0 m FillBottom:1912,0 m Percent of solidsbedheight: 100,0%
Well: Name: Total depth: TVD: Max. HoleInclination:
ME-10 2010,0m 2010,0 m 0,0deg
Equipment: Reel: CoiledTubing: SolidCleanout BHA:
ME-Csévedob ME-csévélhető termelőcső ME-szerszám
Constraints: Max. PumpPressure: Max. BHP: Max. BHP Depth: Min. BiteSize:
300,0 bar 165,0 bar 1912,0 m 1,69”
ParticleSize: 0,86 mm ParticleDesmty:2,65 sg ParticleSphencity:0,83 Porosity:40 % PackingDensity:1674,4 kg/m3 ParticleSettlingModel: MooreCorrelation Min. RequiredParticleTransport Ratio: 0,50 CalculationOptions: Max CalculationInterval: 50,0 m PressureAccuracy:0,2 bar EquivalentAnnularDiameter: HydraulicDiameter RoughnessInsidethePipe: 0,001860 RoughnessIntheAnnulus: 0,001860
Runtime Data: WHP DuringTreatment: 6,9 bar PullbackDepth: 1870,0 m
OperatingParameters: RIH: Fluid: FoamedWater GLR: 53,7 scm/m3 Liq. Rate: 0,075 m3/min GasRate: 4,12 scm/min CT Speed:10,0 m/min CLEANING: Fluid:FoamedWater GLR: 53,7 scm/m3 Liq. Rate: 0,075 m3/min GasRate: 4,12 scm/min PenetrationRate:5,0 m/min BiteSize:1,69” Num. of WiperTrips:1 WiperTripPullupSpeed:5,0 m/min Circ. Time atPullbackDepth:1 min POOH: Fluid:FoamedWater GLR:53,7 scm/m3 Liq. Rate: 0,075 m3/min GasRate:4,12 scm/min CT Speed:20 m/min
SolidRemoval Job Design
*Theseresultsareintendedfortheuse of theauthorised Cerberus Licensee and theirclient(s) only,
Cerberus™ 11.5
subjecttoanyAgreementexistingbetweentheParties, and subjectalsototheTerms and Conditions of the Cerberus LicenseeAgreement.
*No warranty is expressedorimpliedby CTES astodataresultscalculatedbythis software
Project:
ME-Üledékeltávolítás (Hab)
Preparedby:
Mácsai János on 2014.05.22.
ME-Üledék eltávolítás
Solid Removal Job Design
*These results are intended for the use of the authorised Cerberus Licensee and their client(s) only, subject to any Agreement
Cerberus™ 11.5
existing between the Parties, and subject also to the Terms and Conditions of the Cerberus Licensee Agreement.
*No warranty is expressed or implied by CTES as to data results calculated by this software
Project:
ME-Üledék eltávolítás (HCL 28%)
Prepared by:
Mácsai János on 2014.05.22.
ME-Üledék eltávolítás INPUT DATA SUMMARY: Project: Name: ClientCompany: Preparedfor: Preparedby: Notes:
Fill Data: Fill Top: 1870,0 m FillBottom:1912,0 m Percent of solidsbedheight: 100,0%
ME-Üledék eltávolítás Miskolci Egyetem Diplomamunka Mácsai János -
ParticleSize: 0,86 mm ParticleDesmty:2,65 sg ParticleSphencity:0,83 Porosity:40 % PackingDensity:1674,4 kg/m3
Well: Name: Total depth: TVD: Max. HoleInclination:
ME-10 2010,0m 2010,0 m 0,0deg
Equipment: Reel: CoiledTubing: SolidCleanout BHA:
ME-Csévedob ME-csévélhető termelőcső ME-szerszám
Constraints: Max. PumpPressure: Max. BHP: Max. BHP Depth: Min. BiteSize:
295,0 bar 165,0 bar 1912,0 m 1,69”
ParticleSettlingModel: MooreCorrelation Min. RequiredParticleTransport Ratio: 0,50 CalculationOptions: Max CalculationInterval: 50,0 m PressureAccuracy:0,2 bar EquivalentAnnularDiameter: HydraulicDiameter RoughnessInsidethePipe: 0,001860 RoughnessIntheAnnulus: 0,001860
OperatingParameters: RIH: Fluid: HCL28% PumpRate:0,09 m3/min CT Speed:10,0 m/min CLEANING: Fluid:HCL28% PumpRate: 0,09 m3/min PenetrationRate:2,0 m/min BiteSize:1,69” Num. of WiperTrips:1 WiperTripPullupSpeed:7,0 m/min Circ. Time atPullbackDepth:1,0 min POOH: Fluid:HCL28% PumpRate:0,09 m3/min CT Speed:20 m/min
Runtime Data: WHP DuringTreatment: 6,9 bar PullbackDepth: 1870,0 m
SolidRemoval Job Design
*Theseresultsareintendedfortheuse of theauthorised Cerberus Licensee and theirclient(s) only,
Cerberus™ 11.5
subjecttoanyAgreementexistingbetweentheParties, and subjectalsototheTerms and Conditions of the Cerberus LicenseeAgreement.
*No warranty is expressedorimpliedby CTES astodataresultscalculatedbythis software
Project:
ME-Üledékeltávolítás (HCL28%)
Preparedby:
Mácsai János on 2014.05.22.
ME-Üledék eltávolítás
Solid Removal Job Design
*These results are intended for the use of the authorised Cerberus Licensee and their client(s) only, subject to any Agreement
Cerberus™ 11.5
existing between the Parties, and subject also to the Terms and Conditions of the Cerberus Licensee Agreement.
*No warranty is expressed or implied by CTES as to data results calculated by this software
Project:
ME-Üledék eltávolítás (KCL 2%)
Prepared by:
Mácsai János on 2014.05.22.
ME-Üledék eltávolítás INPUT DATA SUMMARY: Project: Name: ClientCompany: Preparedfor: Preparedby: Notes:
Fill Data: Fill Top: 1870,0 m FillBottom:1912,0 m Percent of solidsbedheight: 100,0%
ME-Üledék eltávolítás Miskolci Egyetem Diplomamunka Mácsai János -
ParticleSize: 0,86 mm ParticleDesmty:2,65 sg ParticleSphencity:0,83 Porosity:40 % PackingDensity:1674,4 kg/m3
Well: Name: Total depth: TVD: Max. HoleInclination:
ME-10 2010,0m 2010,0 m 0,0deg
Equipment: Reel: CoiledTubing: SolidCleanout BHA:
ME-Csévedob ME-csévélhető termelőcső ME-szerszám
Constraints: Max. PumpPressure: Max. BHP: Max. BHP Depth: Min. BiteSize:
295,0 bar 165,0 bar 1912,0 m 1,69”
ParticleSettlingModel: MooreCorrelation Min. RequiredParticleTransport Ratio: 0,50 CalculationOptions: Max CalculationInterval: 50,0 m PressureAccuracy:0,2 bar EquivalentAnnularDiameter: HydraulicDiameter RoughnessInsidethePipe: 0,001860 RoughnessIntheAnnulus: 0,001860
OperatingParameters: RIH: Fluid: KCL 2% PumpRate:0,1 m3/min CT Speed:10,0 m/min CLEANING: Fluid:KCL 2% PumpRate:0,1 m3/min PenetrationRate:2,0 m/min BiteSize:1,69” Num. of WiperTrips:1 WiperTripPullupSpeed:7,0 m/min Circ. Time atPullbackDepth:1,0 min POOH: Fluid:KCL 2% PumpRate:0,1 m3/min CT Speed:20 m/min
Runtime Data: WHP DuringTreatment: 6,9 bar PullbackDepth: 1870,0 m
SolidRemoval Job Design
*Theseresultsareintendedfortheuse of theauthorised Cerberus Licensee and theirclient(s) only,
Cerberus™ 11.5
subjecttoanyAgreementexistingbetweentheParties, and subjectalsototheTerms and Conditions of the Cerberus LicenseeAgreement.
*No warranty is expressedorimpliedby CTES astodataresultscalculatedbythis software
Project:
ME-Üledékeltávolítás (HCL28%)
Preparedby:
Mácsai János on 2014.05.22.
