油井掘削を最適化する方法

石油・ガス井の 90% 以上では、生産率と回収率を高めるために何らかの形の人工揚水技術が使用されていますが、最適なパフォーマンスを確保するには正しい方法を使用する必要があります。

石油掘削の世界では、石油とガスの貯留層まで完全に真っ直ぐに井戸を掘削することは決してできないという事実があります。 このため、「ドッグレッグ・シビアリティ」 (DLS) として知られる現象が、最適化された石油回収の悩みの種となっています。 簡単に言うと、DLS は井戸の掘削時に発生する地形によって引き起こされます。 岩石、土、砂、砂の量と種類、およびその他の障害物のリストによって、DLS がどれほど深刻であるかが決まります。一部の井戸では、掘削経路に非常に多くの障害物があり、場合によっては水平に進まざるを得なくなる場合があります。あるいは、坑井の穴がコルク栓抜きの形になることさえあります。

油田事業者は、1 世紀の大部分にわたって、DLS によって引き起こされる課題について認識し、それと闘ってきました。 その間、彼らは、深刻な DLS 特性によって妨げられる坑井での運用を改善するために設計された、さまざまな形式のダウンホール人工揚水技術を開発しました。

人工揚水操作を最適化する鍵となるのは、井戸の底に送られるポンプです。このポンプはエネルギーを使用して、トラップされた貯留層の液体を表面に急流させます。 長年にわたり、人工揚水用途ではさまざまなモードのポンプ技術が使用されてきましたが、この記事では、特に DLS が原因の油井の場合、油圧ジェット ポンプが最も生産性が高く、コスト効率が高く、信頼性の高いソリューションとなり得る理由を説明します。紆余曲折。

チャレンジ

これらの人工揚水設備の大部分では、ポンプ技術としてサッカーロッド ポンプ (SRP) が選択されています。 SRP は、ロッドストリングでダウンホール SRP に接続されたモーター駆動のポンピングユニットによって地表から機械的に駆動されます。 SRP は、比較的真っ直ぐな穴の坑井で生産率を高めるのに非常に効果的であることが証明されていますが、次のような重要な理由により、DLS を備えた坑井には理想的な選択肢ではありません。

• ロッドストリングが存在するため、SRP は水平セクションのある井戸では使用できません。つまり、SRP は特定の深さまでしか使用できません。ただし、追加の生成物は井戸内のより深くに存在する可能性がありますが、その深部には存在できないことがわかっています。 • SRP のメンテナンス時期が迫っている場合、または SRP の交換が必要な場合は、作業リグの作業員が坑井現場に来て、ロッドストリングとチューブの全セクションを坑井穴から引き抜く必要があります。 これは、平均コストが最大 50,000 ドルに達する、高価で危険な提案となる可能性があり、坑井停止時間の追加コストも発生する可能性が高く、また、現場での作業により安全上のインシデントが発生する可能性が高まる可能性があります。

これらは、全体的な投資収益率と各油井から生み出される純収益に注意を払いながら、資本支出と運営経費の最適化に留意する必要がある事業者にとって、注目すべき考慮事項です。

ケーススタディ

テキサス州南部のイーグルフォードシェールにある、北米の著名な探査・生産会社が運営する坑井パッドでは、2015 年初めに 3 つの坑井が掘削されました。そのうち 2 つの坑井の DLS が高かったため、運営者はさまざまな形式の人工坑井を検討することになりました。 SRPを使用したリフト以外のリフト。

3 番目の坑井には顕著な DLS や法外な DLS がなかったため、回収作業には SRP 技術を備えた人工揚水システムが使用されます。 他の 2 つの坑井では DLS 値が高いため、人工揚水システムで SRP の代わりに油圧ジェット ポンプを使用することが最善の策であると判断されました。

DLS が妨げられている坑井には「1 ポンプ、2 坑井」の設定が最適であると決定されました。これは、両方の坑井が 1 台の表面ポンプを使用して各坑井を稼働させるための動力流体を供給することを意味します。 オイル回収プロセスを軽減するために、パワー流体を 2-7/8 インチのチューブを通ってジェット ポンプに送り、流体を 5-1/2 インチのケーシングに戻すために 200 馬力のポンプが選択されました。