أول تطبيق بطانة أسمنتية طويلة المقطع في أستراليا لأكمام QuickPORT IV و Toe-AP
خلفية
يمثل إطالة المسافة الأفقية الجانبية في آبار الغاز الصخري طريقة لتحسين الإنتاجية والاقتصاديات الكلية للمشروع. تاريخيًا، كان الدافع نحو مسافات جانبية أطول يقابله عدد محدود من خيارات الإكمال المتاحة لتحفيز قسم إصبع البئر (toe) ذي الوصول الممتد. وبشكل أكثر تحديدًا، تحد الآبار الأفقية الطويلة من استخدام تقنيات التحفيز بسدادة وخرق (plug-and-perf) نظرًا لتقييد الوصول إلى قسم إصبع البئر بحد أقصى لطول الأنبوب الملفوف (coiled tubing).
خطط مشغل في أستراليا لإكمال بئر أفقي بعمق رأسي حقيقي يبلغ 5,526 قدمًا في حوض بيتالو، واحتاج إلى حل إكمال يستمر في الجانب العكسي لتأسيس الاتصال بالتكوين لتحفيز مراحل نهاية البئر. تم تصميم بطانة الإكمال لتطفو إلى عمق الهدف المصمم البالغ 14,600 قدم. طولي في طين فيلكيري (Velkerri Shale). نسب تخطي البئر المخطط لها (طولي/رأسي حقيقي) البالغة 2.64 فرضت أن تدخل الأنابيب الملفوفة للوصول إلى نهاية البئر لن يكون ممكنًا. نظام Packers Plus QuickFRAC المثبت بالأسمنت، والمنشط بالكرات، جنبًا إلى جنب مع كمامة Toe-AP المنشطة هيدروليكيًا، وفر وسيلة للوصول إلى جزء الخزان النائي وتحفيزه بنجاح.
تحدي
صُمم أنبوب الإكمال المخطط له بمقاس 41/2 بوصة لوضع الجزء النهائي من الخزان عند طول جانبي يبلغ 8600 قدم. بالنظر إلى منهجية السدادة واللكم، كانت خيارات التدخل محدودة للغاية للجزء الأقرب للسطح، والجزء الخاص بالكعب من بئر الحفر، وغير موجودة للجزء النهائي. كان الجزء الخزان في النهاية يتألف من طبقات رقيقة حاملة للغاز كانت حرجة للإنتاج الكلي وبالتالي للعائد على الاستثمار للمشروع. كمتطلب إضافي، صُمم أنبوب الإنتاج ليتم تدعيمه بالأسمنت واختباره تحت الضغط قبل بدء عمليات التحفيز. بالنظر إلى السعي لتقليل التكلفة الإجمالية للبئر، كانت معايير اختيار معدات الإكمال في قاع البئر متطلبة للغاية.
حل
للتغلب على قيود تقنية التوصيل السدادي (plug-and-perf) في بئر أفقي طويل، تم تطبيق تقنية إكمال غير مسبوقة في المنطقة باستخدام نظام QuickFRAC، الذي يتكون من أكمام QuickPORT IV متعددة مصممة خصيصًا لإكمالات البطانة الأسمنتية.
لقد أثبت هذا النظام متعدد نقاط الدخول، والذي يعمل بالكرة، فعاليته عالمياً كحل إكمال لتحفيز المكامن في التطبيقات الطويلة فيما يتعلق بالآبار حيث لم تتمكن أنابيب اللف من الوصول إلى نهاية البئر. سمح حل الإكمال هذا من Packers Plus باختبار ضغط سلامة البئر بعد تثبيت البطانة بالإسمنت في مكانها باستخدام وصلة اختبار الضغط وكرة قابلة للتحلل SF9.4D.
تم نشر تجميع Toe-AP الذي يتم تشغيله هيدروليكيًا لبدء الوصول إلى قسم الخزان عند عمق 14,383 قدمًا. MD حيث لا يمكن للأنابيب الملفوفة الوصول إليه. تم تصميم Toe-AP لتحمل عمليات أسمنت البطانة وبعد ذلك يتم تفعيله عند ضغط معين ومحدد مسبقًا لفتحه. بعد عمليات الأسمنت، تم فتح Toe-AP هيدروليكيًا، وأكد اختبار الحقن وجود اتصال جيد بالخزان. بعد تحفيز أعمق قسم في بئر الحفر عبر Toe-AP، تم استخدام كرة تشغيل واحدة لفتح أربعة أغلفة QuickFRAC لتحفيز المنطقة الثانية في معالجة ضخ واحدة. كما وفرت نفس الكرة التي تم ضخها عبر إكمال QuickFRAC عزلًا عن مرحلة الإصبع الأولية. يتميز نظام QuickFRAC بفوهات مقاومة للتآكل، والتي توفر تحويلًا محدود الدخول لتحقيق التوازن في توزيع سائل المعالجة عبر المنطقة بأكملها وبالتالي زيادة العوائد من الخزان إلى أقصى حد.
نتائج
تم تأكيد نجاح حل الإكمال QuickFRAC والفعالية النسبية لمعالجة التحفيز من خلال الأكمام باستخدام غاز ومقتفيات كيميائية للمياه. عملت معدات الإكمال QuickFRAC كما هو مصمم، دون الحاجة إلى تدخل. باستخدام السدادة المخصصة لإزالة المخلفات من Packers Plus كقابس لاختبار الضغط، نجح البطانة المتصلبة في اجتياز اختبار الضغط المطلوب ثم سهلت الاتصال من بئر استخراج النفط إلى الخزان كما هو مصمم. سمح ذلك بتكسير مناطق الخزان المحددة هذه في مقدمة البئر، مما ساهم في النهاية في أكبر معالجة تحفيز تم إجراؤها حتى الآن في أستراليا. كما أظهر قدرة نظام QuickFRAC محدود الدخول على اختراق التكوين لنظام إجهاد معقد، دون إحداث ثقوب في منطقة تركيز الإجهاد بالقرب من البئر.
حل المشروع العديد من التحديات: الوصول إلى قاع البئر البعيد دون تدخل، مما يتيح التوزيع المتساوي لسائل التحفيز عبر أربعة أكمام إسمنتية باستخدام فوهات محمية بالتآكل مصممة خصيصًا لمعالجة الضخ المخطط لها. يوفر نظام QuickFRAC وتقنيات Toe-AP قيمة لأي عملية من خلال توفير حل إكمال متعدد النقاط ومتعدد المراحل للآبار الأفقية الطويلة والأسمنتية، مما يقلل من التكلفة الإجمالية للمشروع عن طريق إلغاء التدخل وفتح الإنتاج الذي كان يتعذر الوصول إليه سابقًا مع زيادة الوصول إلى المكمن.
باكرز بلس هي مورد رائد لأنظمة التكسير متعدد المراحل، حيث توفر تقنية تحفيز أثبتت جدواها في الميدان لإكمال الآبار الأفقية بنتائج إنتاج فائقة في تشكيلات عديدة حول العالم.