Retningsboring Utstyr og prosedyrer for retningsboring Kapittel 6, 7, 9 og 10 i Boreteknologi Kapittel 7 i Geologiboka Internett og bibliotek \\SOTS3\ansatte\sissel.paaske\Hoveddokument på server\FAG LBK\Boring\h_Retningsboring.ppt Søkeord: mud motor, Auto trak, well trajectory, field development, horizontal drilling, directional drilling, PDM

Sentrale ord: Vertikal brønn Avviksbrønn Horisontal brønn Multilateral brønn Vinkelbyggende BHA Vinkelreduserende BHA Vinkelstabil BHA Lengde (MD) Høyde (TVD) Inklinasjon (Vinkelavvik fra vertikalen) Hullretning (Azimuth) i forhold til Nord Kick Off Point (KOP) Dog Leg Severity (DLS) (Dog Leg DL)

Litt om hvordan brønnbanen bygges Brønnbanen er forhåndsbestemt ut fra feltets utnyttelsespotensiale Få, bra plasserte brønner er mye billigere en mange vilkårlig plasserte brønner

Vinkelbyggende bunnhullstreng Når vi borer uten slammotor bruker vi stabilisatorer til å bygge vinkelen med. NB stab + Lang avstand + vekt på borekronen = vinkel byggende

Vinkelstabil bunnhullsstreng Vinkelstabil bunnhullstreng Packed hole assembly Tre stabilisatorer i rask rekkefølge, med vektrør i mellom. Den første stabilisator bør være straks etter borekronen Høye rotasjonshastigheter (120-150) er med på få borestrengen til å gå rett Stabilisatorer i tett linje holder vinkelen konstant

Vinkelreduserende roterende bunnhullstreng Ingen stabilisator nær borekronen, lav vekt på borekronen og høy rotasjon

Fire hovedtyper retningsborede brønner Skråbrønner Den vanligste typen, lederøret settes vertikalt og brønnen gis helning nedenfor dette punktet. Avviket fra vertikalen < 65 ° S-brønn Dypt mål og horisontale avstand liten, flere ulemper: høyere tangentvinkler, større slitasje (slitasjefurer) på utstyr i brønnen og problemer med å kjøre kabelutstyr ved høy hullvinkel

Forts. J-brønn Horisontal brønn Bores når det er behov for liten horisontal avstand, eller ved forbi-boring. Dypt startpunkt og høy hullvinkel, lengre tid å skifte bunnhullsstreng Horisontal brønn Med lav og/eller konvensjonell vinkelbyggeradius (>5°/30m) Med middels kurveradius (mellom 5 - 20°/30m) Med kort kurveradius (over 20°/30m)

Tekniske data på horisontale brønner Horisontale seksjoner på over 2 km Brønnvinkler på 70-95º Brønnmål 10 km fra plattformen Med avansert roterbart nedihullsutstyr

Retningsboring Forbiboring (side tracking) Vertikalhullstyring

Retningsboring Forkastningsboring Boring av retningsboret letebrønn

Boring av retningsboret letebrønn Primærprosjekt i brønnbane 1, verifisering av forkastning i brønnbane 2 forlenger deretter den horisontale seksjonen til å finne OWC ettersom en traff et reservoar i vannsonen.

Styringsprinsipper i BHA Det er to hovedprinsipper for å oppnå retningsrespons fra et BHA Peke med borekronen Skyve på borekronen Vi peker ved hjelp av en AKO slam motor Bruker kneledd bøy i motorhuset til å peke borekronen i ønsket retning AKO= Adjustable Kick Off Sub Vi skyver (delvis) på borekronen f.eks ved hjelp av sideveis bevegelser fra Auto Trak systemet Hydrauliske krefter brukes til å skyve borekronen sideveis samtidig som det skapes bøyekrefter i BHA som peker borekronen. Knekk i BHA Vekt på BHA

Styrbar boreslamsmotor Jevnere brønnbane Bedre hullrensning Raskere fremdrift Nedihullskomponent som styres ved å sende signaler ned gjennom boreslammet

Styrbar boreslamsmotor ROTOR – Stator prinsippet

Retningsboringsutstyr Prinsippene for styrbar boreslamsmotor Rotor: roterende del Stator: Fast del Eksentrisk: Ute av senter Større retningskontroll Ofte større ROP Trenger ikke trekke så ofte ut av hullet

Styrbare motorer For å holde vinkel For å korrigere retning Retningsorientert boring Kan rotere nederste del av BHA med motoren, da blir hullet samme størrelse som borekronen Kan rotere hele strengen fra overflaten da blir hullet litt større enn borekronen pga pendelbevegelsen Styrbare verktøy som Navi-Drill motors er satt opp med enten double tilted universal joint (DTU) eller en adjustable kick-off sub (AKO). For medium og lange horisontale brønnbaner, ‘slimhole’, underbalanse boring. Med kneleddet kan borestrengen brukes både til rotary drilling (hele strengen roterer for å fortsette i samme retning som før) og mudmotor drilling (kun nederste del roterer og man bygger eller dropper vinkelen i brønnbanen). BRUK SUGERØR FOR DEMO ! Steerable motors are made to drill a straight course by rotation of the drill string, which negates the bit tilt or bit side force. Extended rotation of steerable motors is made possible by concentric stabilization of the bearing housing and motor top-end locations, as well as the relatively low tilt angle. Two additional BHA design considerations will have significant effect on steerable motor dogleg development. By reducing the diameter of the motor top-end string stabilizer, the build rate capability of the motor can be enhanced and an angle-build tendency in the rotary mode can be developed. Similarly movement of the motor top-end stabilizer to a higher position will generally reduce dogleg capabilities, although this tendency will eventually be offset by drilling assembly deflection between bearing housing and motor top- end stabilization. The normal mode of operation through intervals of significant angle change is an alternation of oriented and rotary footage. After establishing actual dogleg development performance, the course length of oriented “sets” is controlled such that oriented drilling is minimized. Typically course lengths for oriented sets are 15-90 ft (4.6-27.7m), depending on required DLS and formation characteristics. Conventional X-treme

Hullutforming ved bit-rotasjon God kontroll på kurven God kontroll på retningen Ingen rotasjon i borestrengen Brønnbanen bygger (eller dropper) vinkel

Hullutforming ved strengrotasjon Når vi roterer hele strengen med vinkel i BHA Hullet blir større enn borekronen Brønnbanen fortsetter rett fram i den oppnådde vinkelen

Styrbare motorer Motor-Stator Litt om rotor og stator i motoren Litt om near bit stabilisator Litt om kneleddet, noen er presatt noen kan justeres fra overflaten Motor-Stator

Detaljer i BHA

Trepunkts stabilisering Avstanden mellom stabiliseringspunktene er medvirkende på vinkelbyggingen Ved borekronens OD, Near bit Stab og øvre stab dannes en kurve som utgjør brønnbanens retning.

Auto Trak animasjon (Baker Hughes)

Auto Trak BHA Steering Unit Sensor Module OnTrak™ BCPM ATK G3 Steering Unit Sensor Module Bi-directional Comm. & Power Module Optimized Rotational Density (ORD) Caliper Corrected Neutron (CCN) Inclination 1.0m (3.1ft) Pressure 4.7m (16.4 ft) Gamma 5.0m 16.4ft) Resistivity 6.1m (20.0ft) Directional 7.8m (25.6ft) Caliper 14.9m (48.9ft) Porosity 18.0m (59ft) Density 15.6m (51.2ft) Vibration & Stick-Slip 7.8m 25.6ft) Dynamics 20.1m (65.9ft) Co-Pilot Her vises utstyret som er satt sammen til et AutoTrak BHA, med navn, lengder og funksjon Forklare litt om aktivisering av retningsendringshydraulikken.

Troll Horisontalboring Fullførte brønnen med alle lateralene ved hjelp av 6 stk Auto Trak RCLS BHA Boret 240 meter per dag 13542 meter brønnbane fra ett brønnhode. (RCLS = Rotary Closed Loop System = kan endre hullretning mens BHA roterer, to eis kommunikasjon mellom overflaten og nedihulls, fullt integrert MWD)

Gruppeoppgave Bruk bøkene/internett til å lage en presentasjon som forklarer HVA/HVORDAN/HVORFOR om følgende tema: Boreveskemotor PDM (Boreteknologi 10.6-10.11 + internett) Automatisert retningsboringsutstyr (Autotrak/Navitrak) (Boreteknologi 10.12 -10.17)+ Baker Hughes/Schlumberger hjemmeside) Måling samtidig med boring- retning (MWD) og Logging samtidig med boring- formasjon (LWD) (Boreteknologi 10.18 + Geologiboka kap 7.2-7.3 + internett) Boreproblem og fiskeoperasjoner (Boreteknologi kap. 6 og 7) Ikke kopier tekst fra bøkene/nettet, bruk egne ord, forklar til mor. Presentasjonene skal deles med alle og framføres for klassen Ikke kopier tekst fra bøkene/nettet, bruk egne ord, forklar til mor.