O noua TEHNOLOGIE PENTRU COMPLETAREA  sondelor

În sistemUL gravel-packing

REZUMAT

Materialul prezinta o noua tehnologie pentru completarea în sistemul gravel-packing a sondelor ce exploateaza zacaminte depletate, care, pentru a putea produce la debite potentiale, necesita fixarea pompei de adâncime la nivelul stratului productiv.

Potrivit noii tehnologii completarea sondei se realizeaza în doua etape:

- în prima etapa se realizeaza recompactarea stratului productiv din jurul gaurii de sonda si împachetarea filtrelor de productie cu nisip de cuart cu o anumita granulatie, în acest scop utilizându-se un echipament recuperabil, care dupa finalizarea operatiei este extras la zi si poate fi folosit si la alte completari, în sonda ramânând filtrele de productie împachetate.

- în a doua etapa se realizeaza etansarea spatiului inelar dintre filtrele de productie împachetate si coloana de exploatare a sondei, în acest scop utilizându-se un pacher de productie cu trecere larga care are diametrul interior de trecere suficient de mare pentru a permite coborârea pompei de adâncime pâna la nivelul stratului productiv.

Lucrarea prezinta noua tehnologie pentru completarea sondelor în sistemul gravel-packing, echipamentele aferente si rezult 16416o1422q atele experimentarii acestora la câteva sonde.

1. INTRODUCERE

Aparitia nisipului de formatie în fluidele extrase din sondele ce exploateaza zacaminte de titei si gaze este una din cele mai vechi probleme cu care s-a confruntat industria româneasca de petrol. Tehnologiile prin care s-a încercat rezolvarea acestei probleme sunt diverse si în permanenta îmbunatatite.

Controlul nisipului prin completarea sondelor în sistemul gravel packing este metoda cea mai des utilizata în prezent în România. Aplicarea cu succes a acesteia presupune utilizarea unor tehnologii, respectiv echipamente, materiale, mod de operare care sa respecte cu rigurozitate cerintele realizarii operatiilor de gravel packing.

Pentru aplicarea tehnologiilor de completare în sistemul gravel-packing, S.N.P. PETROM S.A. utilizeaza doua categorii de echipamente de adâncime: hidraulice si mecanice.

Echipamentele hidraulice sunt procurate din import începând cu anul 1995 si sunt produse de firmele Halliburton, Baker si Dowell Schlumberger. Acestea raspund integral cerintelor necesare asigurarii reusitei operatiilor, însa pretul relativ mare face ca multe completari ce folosesc astfel de echipamente sa fie nerentabile din punct de vedere al recuperarii investitiei.

Echipamentele mecanice sunt exclusiv de productie autohtona, fiind proiectate de S.N.P. PETROM S.A. - Sucursala I.C.P.T. Câmpina si produse de firmele S.C. BAT S.A. Târgoviste si P.C.C. STEROM S.A.. Aceste echipamente, cu denumire comerciala HOVA, sunt caracterizate printr-o solutie constructiva relativ simpla si un pret scazut si au fost folosite pentru controlul nisipului prin completarea în sistemul gravel packing a unui numar de cca 500 sonde pe an începând cu anul 1999.

Atât echipamentele hidraulice, cât si cele mecanice, datorita diametrului interior de trecere mic, nu pot fi însa utilizate la completarea în sistemul gravel-packing a sondelor ce exploateaza zacaminte depletate care, pentru a putea fi exploatate la debite potentiale, necesita fixarea pompei de adâncime la nivelul stratului productiv.

2. PRINCIPIUL NOII TEHNOLOGII PENTRU COMPLETAREA ÎN SISTEMUL GRAVEL- PACKING

Potrivit noii tehnologii completarea în sistemul gravel-packing a sondelor se realizeaza în doua faze (etape): faza de împachetare si faza de productie (anexa).

În faza de împachetare se utilizeaza un echipament recuperabil, sub denumirea comerciala PIROM, care are urmatoarele functiuni:

de lansare a filtrelor de productie care se ataseaza la partea inferioara a acestuia prin intermediul unui picior de fixare;

de asigurare a traiectelor de injectie/circulatie necesare pentru recompactarea stratului productiv în zona din jurul gaurii de sonda si împachetarea filtrelor de productie cu nisip de cuart cu o anumita granulatie;

Dupa împachetarea filtrelor de productie, echipamentul recuperabil se extrage la zi, în sonda ramanând piciorul de fixare si filtrele de productie. Echipamentul recuperabil, dupa reconditionare, poate fi utilizat si la completarea altor sonde.

În faza de productie, sonda se completeaza cu un pacher de productie pentru filtre împachetate, sub denumire comerciala MOCA, care se ancoreaza etans în piciorul de fixare si are rolul de a realiza etansarea spatiului inelar dintre coloana de exploatare a sondei si filtrele de productie împachetate.

Acest pacher are un diametru interior minim de trecere suficient de mare ceea ce permite introducerea unei pompe de adâncime în interiorul filtrelor de productie pâna la nivelul stratului productiv.

ďn prezent, noua tehnologie poate fi aplicata pentru:

coloane de exploatare de 6 5/8 in cu orice grosime de perete si 7 in cu grosimi de perete de 12,65 mm si 13,72 mm diametrul interior minim de trecere al pacherului de productie fiind de 80 mm;

coloane de exploatare de 8 5/8 in cu orice grosime de perete diametrul interior minim de trecere al pacherului de productie fiind de 120 mm.

3. ECHIPAMENTELE NECESARE APLICĂRII NOII TEHNOLOGII - FACILITĂŢI FUNCŢIONALE

3.1. Echipament recuperabil

Echipamentul recuperabil este format din:

Pacher mecanic;

Mufa de încrucisare a circulatiei;

Dispozitiv de operare si circulatie.

Pacherul are un carucior de armare care poate culisa într-o baioneta de asigurare de forma literei J si este prevazut cu trei patine si trei falci (bac + patina), mentinute presate spre peretele interior al coloanei de exploatare de câte doua, respectiv un arc de compresiune. Armarea (fixarea) pacherului în coloana de exploatare se face mecanic, prin rotatii si translatii repetate, care permit angajarea falcilor pe fetele plane înclinate ale unui conus.

Etansarea pacherului pe coloana de exploatare se realizeaza mecanic prin comprimarea a doua garnituri de cauciuc, forta de compresiune necesara fiind data de greutatea garniturii de manevra cu ajutorul careia se face lansarea echipamentului.

Echipamentul recuperabil are urmatoarele facilitati functionale:

Lansarea în conditii de siguranta:

Legatura dintre pacher si dispozitivul de operare si circulatie este o legatura ferma, desprinderea acestuia realizându-se hidraulic, prin lansarea de la suprafata a unei bile si cresterea presiunii în garnitura de manevra. Aceasta constructie elimina posibilitatea desprinderii accidentale a ansamblului de adâncime în timpul introducerii în sonda.

Armarea controlata în pozitii prestabilite:

Armarea controlata în pozitii prestabilite este realizata prin:

mentinerea caruciorului de armare în baioneta de asigurare pe tot parcursul lansarii;

utilizarea unui carucior de armare prevazut cu un sistem bac-patina care asigura în mod cert momentul rezistiv la torsiune necesar eliberarii din baioneta de asigurare;

solicitarea uniforma a bacurilor dupa armare ca urmare a contactului pe suprafete plane dintre acestea si conus.

Testarea etansarii pacherului pe coloana de exploatare:

Testul de etansare a pacherului în coloana de exploatare poate fi realizat datorita prezentei unei supape la partea  inferioara a dispozitivului de operare si circulatie, supapa care nu permite descarcarea catre stratul productiv a presiunii create în spatiul inelar de deasupra garniturilor de etansare ale pacherului.

Eliberarea controlata a dispozitivului de operare si circulatie:

Eliberarea controlata a dispozitivului de operare si circulatie din pacher se realizeaza hidraulic, dupa armarea pacherului si testarea etanseitatii acestuia, prin lansarea de la suprafata a unei bile si cresterea presiunii în garnitura de manevra.

Eliberarea controlata a dispozitivului de operare si circulatie din pacher permite:

ridicarea controlata (la timp prestabilit) a dispozitivului de operare si circulatie în pozitia de spalare inversa;

desprinderea controlata (la timp prestabilit) a echipamentului din piciorul de fixare.

Eliberarea controlata a cailor de circulatie prin dispozitivul de operare si circulatie:

Eliberarea controlata a cailor de circulatie se realizeaza hidraulic prin cresterea presiunii în garnitura de manevra pâna la forfecarea unor stifturi, fapt ce permite deplasarea bilei si a scaunului acesteia într-un buzunar situat sub orificiile de circulatie ale mufei de încrucisare.

Protejarea împachetarii si eliminarea sigura a excesului de nisip din garnitura de manevra la spalarea inversa:

Protejarea împachetarii si eliminarea sigura a excesului de nisip din garnitura de manevra sunt posibile deoarece etansarea dintre dispozitivul de operare si circulatie si mufa de încrucisare este mentinuta pe toata durata operatiei de spalare inversa.

Reutilizarea echipamentului:

Dupa extragerea la zi, echipamentul poate fi reutilizat la completarea în sistem gravel-packing a altor sonde, pentru aceasta fiind necesare:

- înlocuirea tuturor garniturilor din cauciuc;

- montarea la partea inferioara a acestuia a unui nou picior de fixare.

3.2. Pacher de productie pentru filtre împachetate

Pacherul de productie pentru filtre împachetate este format din: 

- Pacher de productie

- Picior de fixare

- Cap de lansare

Pacherul de productie are la partea inferioara o bucsa elastica prevazuta cu gheare prin care se realizeaza fixarea acestuia în piciorul de fixare.

Etansarea pacherului pe coloana de exploatare se realizeaza mecanic, prin comprimarea unei garnituri de cauciuc, forta de compresiune necesara fiind data de greutatea garniturii de manevra cu ajutorul careia se face lansarea echipamentului. Garnitura din cauciuc este mentinuta în stare comprimata si dupa îndepartarea fortei de compresiune datorita unui sistem de blocare.

Pacherul de productie pentru filtre împachetate prezinta urmatoarele facilitati functionale:

Lansarea în conditii de siguranta:

Legatura dintre capul de lansare si pacherul de productie este ferma, desprinderea acestuia realizându-se hidraulic, prin lansarea de la suprafata a unei bile si cresterea presiunii în garnitura de manevra.

Testarea ancorarii pacherului de productie în piciorul de fixare:

Testarea ancorarii pacherului de productie în piciorul de fixare se face prin tractiune, bucsa elastica cu gheare fiind astfel construita încât sa permita smulgerea pacherului doar la o anumita valoare a fortei de tractiune.

Testarea etansarii pacherului de productie pe coloana de exploatare

Testul de etansare a pacherului de productie pe coloana de exploatare poate fi realizat deoarece, în momentul începerii comprimarii garniturii de etansare, comunicarea dintre interiorul garniturii de manevra si spatiul inelar dintre aceasta si coloana de exploatare a sondei este închisa.

Introducerea pompei de adâncime pâna la nivelul stratului productiv.

LISTA ANEXELOR

Anexa 1- Echipament mecanic cu trecere larga pentru completarea sondelor în sistem gravel-packing

BIBLIOGRAFIE

1. Matei, C., Oprescu A. s. a.: Echipament mecanic cu trecere larga pentru completarea sondelor în sistem gravel-packing - I.C.P.T. Câmpina, 2000.

Matei, C., Oprescu A. s. a.: Echipament mecanic cu trecere larga utilizabil la completarea în sistem  gravel-packing a sondelor ce exploateaza zacaminte depletate - I.C.P.T. Câmpina, 2001.

Anexa 1

CARACTERISTICI TEHNICE ECHIPAMENT 6 5/8 in

A.     Echipament mecanic de operare pacher-mufa de incrucisare PIROM 6 5/8 in

B.     Pacher de productie cu trecere larga MOCA 6 5/8 in

C.     Scula de extragere pentru pacher de productie

Anexa 1 (continuare)

CARACTERISTICI TEHNICE ECHIPAMENT 8 5/8 in

A. Echipament mecanic de operare pacher-mufa de incrucisare PIROM 8 5/8 in

B.     Pacher de productie cu trecere larga MOCA 8 5/8 in

C.     Scula de extragere pentru pacher de productie

Anexa 1 (continuare)