(TRADUCERE DUPA R.F. MERCIER "CONTINENTAL LABORATORIES
INC."
Materialul urmator prezinta o explicatie a notiunilor utilizate cu privire la interpretarea de catre mudlogger a rezultatelor analizelor obtinute prin analiza cromatografica.
Cei care au concep 21221l1114v ut acest material au constatat o gresita interpretare a analizelor de gaze in timpul forajului si incearca sa dea explicatii care sa imbunatateasca activitatea mudloggerilor la sonda.
Cuvintele subliniate reprezinta denumirile generice in limba engleza utilizate.
O analiza atenta a unei perioade de foraj monitorizata cu ajutorul unui cromatograf arata ca, gazele prezente in fluidul de foraj in timpul procesului pot fi clasificate in 4 categorii, denumite:
LIBERATED GAS
PRODUCED GAS
RECYCLED GAS
CONTAMINATION GAS
LIBERATED GAS = denumire caracteristica pentru cantitatea de gaze eliberata in fluidul de foraj in urma actiunii mecanice a sapei asupra formatiei. Detritusul dislocat prin actiunea mecanica a sapei de foraj cedeaza fluidului o cantitate de gaze denumita in materialele de specialitate "LIBERATED GAS"
PRODUCED GAS = denumire utilizata pentru gazele care patrund in fluidul de foraj ca urmare a unei anomalii pozitive de presiune in zona traversata de foraj. Anomalia de presiune se produce atunci cand valoarea presiunii formatiei traversate prin foraj este diferita de valoarea presiunii hidrostatice exercitata de coloana fluidului de foraj asupra formatiei.
Calculul acestor presiuni simplificat pentru conditii de santier arata astfel:
Ph = γ * H / 10, unde Ph=presiunea hidrostatica exercitata de coloana de fluid de foraj
γ=densitatea fluidului de foraj
H=adancimea pe verticala de la suprafata la punctul de masurare in sonda
Pf = γf * Hf / 10, unde Pf=presiunea formatiei
γf=greutatea specifica a formatiei (masurabila pe detritus)
Hf=adancimea pe verticala de la suprafata la formatie
Anomaliile de presiune apar atunci cand intre aceste presiuni apar diferente apreciabile, conditiile ideale pentru o monitorizare eficienta (foraj la echilibru), adica cele doua presiuni aproximativ egale.
RECYCLED GAS = definit ca fiind gazul acumulat in fluid in timpul circulatiei acestuia in gaura de sonda si reintrodus in aceasta prin intermediul pompelor de noroi (gazul remanent sau de batal in acceptiunea noastra)
CONTAMINATION GAS = definit ca fiind gaz artificial introdus in fluidul de foraj din alta sursa decat formatia (ex. tratarea fluidului)
Autorul si-a notat in ultimii ani, multe erori in tehnica de monitorizare a continutului de hidrocarburi rezultate in timpul forajului sondelor si in tehnica de interpretare a rezultatelor.
Materialul realizat si-a propus sa prezinte principiile de baza care sa ofere asistenta personalului implicat in activitatea de monitorizare si interpretare a datelor inregistrate in vederea cresterii acuratetei operatiei si a eficientizarii deciziilor luate in urma analizelor acestor date.
Datele oferite prin monitorizarea continutului de hidrocarburi din fluidul de foraj au aplicabilitate notabila atat de-a lungul desfasurarii operatiilor specifice de foraj cat si in vederea interpretarii cu acuratete a datelor privind continutul de hidrocarburi, calitativ si cantitativ, din formatiunile traversate in timpul procesului de foraj.
Informatiile sunt cu atat mai pretioase cu cat sunt oferite permanent concomitent cu executarea operatiei de foraj. Astfel evaluarea corecta si imediata a datelor este de mare valoare la delimitarea cu precizie a grosimii stratelor cu potential de rezervor sau la identificarea limitei apa-hidrocarburi.
In general vorbind prin celelalte metode de carotaj utilizate se determina cu acuratete caracteristicile fizice ale rocilor continute in formatiunile traversate in timpul forajului dar nu determina distinct caracteristicile fizice ale hidrocarburilor. Prezenta hidrocarburilor este proiectata in baza relativelor raspunsuri ale dispozitivelor de masura intre o masurare comparata cu o alta masurare pentru acelasi interval.
In contrast, cromatograful determina caracteristicile fizice ale hidrocarburilor si semnaleaza imediat prezenta acestora. Detectorul de gaze nu este capabil sa ofere date definitorii privind alte caracteristici ale rocilor.
Interdependenta dintre datele oferite de analiza cromatografica si logurile obtinute prin alte metode de carotaj trebuie prin urmare interpretate asociat. Intervalele cu potential de hidrocarburi pot fi identificate cu o mai mare acuratete provenind din mai multe surse si face posibil stabilirea unui program corect de perforare a formatiunilor productive.
Analiza continutului de hidrocarburi din fluidul de foraj este un foarte important indicator in detectarea anomaliilor de presiune si monitorizarea acestora. Prin monitorizarea permanenta cu ajutorul cromatografului de proces se asigura la standarde inalte atat prevenirea situatiilor de eruptie cat si securitatea generala a forajului la sonda.
Urmarirea continutului de gaze din fluidul de foraj ofera inginerilor de foraj date privind alegerea densitatii optime a fluidului de foraj in vederea asigurarii vitezei adecvate de avansare in conditii de securitate maxima.
Observatie foarte importanta, acest parametru (continutul de gaze din fluidul de foraj) face parte din seria de informatii obtinute dupa timpul de intarziere "lag time" si va fi permanent tratat ca atare
TEHNICA INTERPRETARII LOGULUI DE GAZE (CROMATOGRAMA)
In mod normal un cromatograf si un detector de gaz-total este necesar sa fie instalat in permanenta la sondele in foraj si sa monitorizeze continutul de hidrocarburi din fluidul de foraj si din detritus.
In cromatografia de proces utilizata la sonda se folosesc doua tipuri de detectoare: CFD (catalytic filament detector) si FID (flame ionization detector=ionizare in flacara de hidrogen).
Cel mai frecvent este utilizat detectorul cu filament catalitic CFD (catalytic filament detector) care lucreaza pe principiul arderii catalitice a hidrocarburilor pe un filament de platina adus la temperatura limitei de explozie a hidrocarburilor. Arderea hidrocarburilor pe filament produce o crestere a rezistentei firului de platina a detectorului. Modificarea rezistentei produce o modificare a tensiunii pe partea activa a puntii Wheanstone in care aceasta este legata. Variatia de tensiune este preluata si inregistrata ca echivalent de concentratie de hidrocarbura detectata.
Detectorul FID se bazeaza pe ionizarea moleculelor de hidrocarburi in prezenta unei puternice flacari de hidrogen. Ionii rezultati in reactie, supusi unui puternic camp electric, dau nastere unui curent electric care este amplificat si inregistrat.
Detectorul de gaz total si cromatograful sunt instalate permanent la sonda in vederea monitorizarii continue a continutului si a caracteristicilor hidrocarburilor continute atat in fluidul de foraj cat si in detritusul rezultat in urma procesului de foraj.
Prin monitorizare se vor crea doua tipuri de baze de date. O baza de date raportata la adancime, care va face legatura intre analiza hidrocarburilor continute in detritus, viteza medie de avansare a sapei, descrierea detritusului (configurarea coloanei litologice a gaurii de sonda), densitatea formatiei si a noroiului si, respectiv variatia presiunii formatiei in raport cu presiunea hidrostatica, pentru a pune in evidenta anomaliile de presiune si o baza de date raportata la timp care va furniza date privind evolutia in timp a continutului de gaz total si date privind natura hidrocarburilor care vor fi analizate in raport cu evolutia in timp a altor parametrii, cum ar fi viteza instantanee de avansare, debitul si presiunea fluidului de foraj, densitatea fluidului de foraj la intrarea si la iesirea din gaura de sonda, viteza de curgere a fluidului, nivelul la habe, etc.
Prima baza de date ofera logul necesar interpretarii finale, la terminarea operatiilor in sonda, evaluarea zacamintelor traversate, alegerea zonelor de perforare, construirea bazei de date necesare corelarilor sondelor dintr-un zacamant, etc.
A doua baza de date furnizeaza informatiile necesare constituirii si interpretarii corecte a primei baze de date precum si elementele necesare analizelor permanente in timpul forajului cu privire la evolutia sondei, alegerea parametrilor optimi de foraj, prevenirea eruptiilor, oferind elemente necesare sigurantei sondei. Evolutia grafica in timp a continutului de hidrocarburi si de gaz total in fluid, va ilustra importanta incadrarii corecte a gazelor in cele 4 categorii mentionate mai sus in vederea interpretarii corecte a situatiei sondei si a caracterului formatiei traversate.
A fost gresit interpretat faptul ca aceasta monitorizare tip "carotaj de gaze" este utila doar in cazul rezervoarelor de gaze naturale. S-a demonstrat ca si rezervoarel de titei ajunse la maturitate au in continut pe langa o bogata gama de hidrocarburi de la C4 la C7 si importante cantitati de C3, C2 si chiar C1, in diferite proportii, analiza acestor proportii prin asa numitele ratii de gaze, dand o prima informatie asupra tipului de titei din rezervor.
Revenim pe rand la aceste categorii de incadrare pe care le vom ilustra prin exemplificari, pentru o mai buna intelegere a importantei fiecareia dintre ele in evaluarea si interpretarea rezultatelor.
Este prezentata situatia in care gaura de sonda traverseaza o formatiune cu continut de hidrocarburi si cand presiunea hidrostatica la talpa BHP (bottom hole pressure) este mai mare decat presiunea formatiei FP (formation pressure) BHP > FP. In acest caz se presupune ca, in fluidul de foraj patrunde gazul continut in porii formatiunii dislocate impreuna cu gazele rezultate din pseudoporii creati artificial in roca prin actiunea mecanica a sapei de foraj asupra formatiunii. Aceste gaze sunt denumite "Liberated gas".
Valoarea acestui gaz este o functie de:
Penetration rate (viteza de avansare a sapei)
Absolute pore volume (volumul total al porilor continuti in formatia dislocata, aproximata cu un cilindru cu diametrul egal cu diametrul sapei si inalt de 1 m liniar de avansare)
Formation pressure (presiunea de formatie)
Si alti factori sunt importanti precum: saturatia in titei sau gaze a formatiunii, viteza de recirculare a fluidului, diametrul gaurii de sonda, etc. Pentru a ilustra mai bine exemplul nostru vom presupune ca acesti factori sunt neglijabili si ne vom opri la importanta primilor trei factori de influenta. Dintre acestia cel mai important este primul si anume viteza de avansare. Acest parametru, in conditiile mentinerii unui regim de foraj stabil (apasare, presiune pompare, rotatie la masa, etc.) este un prim indiciu de modificare a formatiunii traversate si mai ales este un prim indicator in timp real. Avand in vedere ca multe din datele oferite de carotajul de gaze sunt de tipul "LAG TIME" (dupa timpul de intarziere) viteza de avansare reprezinta primul avertisment pentru operatorul carotajului de gaze si de aceea este considerat si cel mai important parametru in evaluarea indicatiilor de gaze. Timpul de intarziere ("lag-time") se socoteste echivalent cu timpul de circulatie a fluidului dintre contactul sapei cu roca pana la aparitia indicatiei de gaze.
Atata timp cat presiunea formatiei este constanta de-a lungul unui interval cu porozitate uniforma este rezonabil sa presupunem ca modificarile in magnitudine ale indicatiilor de gaze eliberate din detritus sunt determinate de modificari ale vitezei de avansare sau a porozitatii formatiunii dislocate mecanic prin actiunea sapei de foraj. Ar trebui in acest caz ca viteza de avansare sa fie mentinuta constanta pentru a lega modificarea concentratiei de gaze direct de porozitate.
Atata timp cat presiunea diferentiala intre presiunea hidrostatica si presiunea formatiei este pozitiva (TBP > FP) - situatie preferabila in special in zonele cu pericol de eruptie-, cresterea indicatiei de gaze se datoreaza exclusiv cresterii cantitatii de gaze eliberate din detritus.
In rare cazuri, atunci cand presiunea hidrostatica devine mult mai mare decat presiunea formatiei se intampla si se traverseaza o zona cu porozitate mare, este posibil ca hidrocarburile eliberate mecanic sa fie pompate in formatie si sa nu apara la suprafata. Situatia, destul de rar intalnita, face ca in zone in care se asteapta o crastere a continutului de hidrocarburi, aceasta sa nu apara pe cromatograf.
Trei principii pot fi discutate in legatura cu aceasta categorie de hidrocarburi eliberate mecanic din formatie (liberated gas):
Atunci cand FP este mai mica decat TBH, cromatograful indica numai gazul eliberat din detritus (minus evident fondul natural al fluidului) sua acumulari recirculate
Indicatia de gaz eliberat este un prim indiciu al grosimii stratului cu continut de hidrocarburi, al calitatii porozitatii formatiei si asupra adancimii la care se afla aceasta formatie
Prezenta gazului eliberat nu ofera o indicatie corecta asupra permeabilitatii. Se poate sa nu avem permeabilitate efectiva la traversarea unei formatii cu continut de hidrocarburi si totusi sa inregistram indicatii de gaze. De asemenea intr-o formatie cu o buna permeabilitate, daca presiunea hidrostatica a fluidului de foraj este prea mare, curba de gaze ramane relativ la fel, neanregistrand trecerea printr-o formatie cu hidrocarburi.
Inregistrarile curbei de gaze in timpul carotelor mecanice nu sunt concludente deoarece numai o mica parte din formatie este prelucrata mecanic si elibereaza gaz in fluid.
Recycled gas (gaz recirculat) (R.G.)
In cazul in care gazul din fluidul de foraj nu este eliminat in totalitate in perioada circulatiei la suprafata si a stationarii in habe si este repompat in gaura de sonda, acest gaz este reinregistrat.
Aceasta este de altfel definitia pentru gazul recirculat ca fiind gazul repompat in gaura de sonda si reaparut la suprafata.
Gazul recirculat poate fi identificat prin urmarirea formei si a continutului amestecului gazos. Acesta, prin recirculare isi va mentine forma dar isi va modifica continutul, gazele mai volatile scazand in concentratie, cele mai grele mentinandu-si un timp mai indelungat valori similare ale concentratiei.
Gazul recirculat este un foarte bun indicator al timpului de intarziere (lag-time) pentru o circulatie completa a fluidului de foraj, pompa-interior garnitura foraj-spatiu inelar-jgheab-habe-pompa., acest timt total de intarziere fiind un indice foarte util analizelor de foraj la sonda.
Partial liberation (gaz eliberat partial) (P.L.G.)
Este posibil ca uneori durata indicatiilor de gaze sa nu coincida cu durata pe care o estimam urmarind alti indicatori (cum ar fi viteza de avansare)
In cazul in care TBH>FP doar gazul eliberat va fi pus in evidenta. Sunt de analizat doua alternative:
(a) Atata timp cat gazul eliberat apare doar in topul formatiei la care s-a produs cresterea vitezei de avansare (drilling break), se presupune ca in aceasta zona a formatiei avem porozitatea cea mai mare. Probabil volumul absolut de pori ai formatiei, ulterior se diminueaza pana la disparitie pana la finalul intervalului respectiv rezultand o diminuare sau disparitie a gazului eliberat din indicatii.
(b) Daca indicatiile sugereaza ca porozitatea se mentine de-a lungul intervalului forat cu viteza mare de avansare (drilling break) este probabil ca in porii formatiei din topul intervalului sa avem numai hidrocarburi in timp ce la partea inferioara porii contin apa de zacamant. Acest principiu este de un real folos (analizand si logul de carotaj) pentru determinarea interfetei gaz-aer sau a unei zone de tranzitie.
In cazul a) mentinerea constanta a vitezei de avansare poate fi datorata unor performante superioare ale sapei de foraj in roca nisipoasa decat in cea argiloasa.
Efectul modificarilor vitezei de avansare in amplitudinea indicatiilor de gaze
Considerand tipul de raspuns ca punand in evidenta doar gazul eliberat de detritus, daca presiunea formatiei (FP) si volumul de noroi pompat raman constante de-a lungul unui interval forat, modificarile valorilor indicatiilor de gaze reprezinta o functie directa a modificarii vitezei de avansare.
O scadere semnificativa a vitezei de avansare, va corespunde in mod direct cu o scadere a valorii indicatiilor, pentru gazul eliberat din detritusul rezultat in urma forajului acelui interval, raportat la volumul de noroi. Desigur scaderea vitezei de avansare de-a lungul unui interval de o anumita grosime are ca rezultat un timp mai indelungat de traversare a acelei formatiuni. Acest interval mai lung de foraj va prezenta indicatii mai mici de gaze dar pe o perioada mai lunga, echivalenta cu perioada necesara forarii acelui interval.
In consecinta, pentru perioade de foraj cu viteze extrem de reduse ale unor formatiuni cu acumulari de hidrocarburi, timp in care nu au existat cresteri semnificativem, pe anumite zone, ale vitezei de avansare (drilling break) si porozitatea formatiunii este redusa, este posibil sa nu apara indicatii de gaze in inregistrari.
Gazul eliberat din detritus poate fi cu greu pus in evidenta, mai ales cand se afla in asociatie cu fondul de gaze al fluidului recirculat. O astfel de situatie impune o foarte atenta interpretare in asociere cu alte informatii, inainte de a se conclude ca, formatia nu prezinta o semnificativa cantitate de gaze eliberate.
Experienta arata ca viteza de avansare este cel mai important factor care guverneaza amplitudinea indicatiilor de gaze eliberate, in cazul in care presiunea hidrostatica BTH este mai mare decat presiunea formatiei FP.
Principiul sugereaza clar ca este o eroare sa se utilizeze numai valoarea indicatiilor de gaze ca singurul sau principalul indiciu in evaluarea continutului de hidrocarburi ale unei formatiuni.
O foarte mare atentie trebuie acordata pericolului ca in gaura de sonda sa produca efecte simultane diferite zone care elibereaza gaze in fluidul de foraj, fie direct in fluid din formatiuni cu continut de hidrocarburi traversate anterior si la care presiunea coloanei de fluid (hidrostatica) este intr-un echilibru precar cu presiunea formatiei, fie prin intermediul detritusului rezultat in urma forajului, in special in zona de top a formatiunilor cu continut de hidrocarburi.
Patrunderea intr-o astfel de formatiune trebuie sa se produca cu viteze foarte reduse de avansare si cu o degazeificare atenta a fluidului recirculat in gaura de sonda.
Se poate preveni o eruptie in cazul in care este evitata situatia in care o presiune scazuta exercitata la talpa (TBP) din cauza unor cantitati sporite de gaze continute in volumul de fluid din acea zona se conjuga cu intrarea intr-un zacamant nou cu presiunea de formatie (FP) semnificativa.
Produced gas (gazul din formatiile traversate de gaura de sonda si neizolate de aceasta) (P.G.)
Cazul nedorit in care presiunea hidrostatica la talpa (TBH) este mai mic decat presiunea formatiei (FP) TBH < FP. Indicatiile de gaz in aceasta situatie sunt caracterizate de diferente importante fata de situatiile discutate anterior si se materializeaza in doua tipuri de raspunsuri.
Situatiile uzuale in care fluidul de formatie invadeaza gaura de sonda imediat dupa penetrerea zonei prin foraj, dar indicatiile de gaze incep la timpul normal de intarziere. Astfel de raspuns se caracterizeaza prin magnitudine foarte mare a indicatiilor dar se termina inainte de timpul normal estimat pentru acea zona.
Daca zona sursa este clar delimitata de schimbarea vitezei de avansare si alte date geologice inregistrate, este evident ca fluidul de invazie din formatie elibereaza hidrocarburi in fluidul de foraj, inaintea celui eliberat prin actiunea mecanica a sapei asupra formatiei.
Gazul din formatia traversata (Produced gas) este astfel definit ca fiind gazul introdus in fluidul de foraj prin invazie de fluidul de formatie care are o presiune superioara presiunii exercitat de coloana de fluid de foraj.
Cele doua tipuri de indicatii specifice de gaze in aceasta situatie prezinta semnificative diferente in interpretare.
(1) Nu exista o relatie directa intre gazul eliberat mecanic si circulatia fluidului, de aceea analiza definitiva asupra grosimii stratului si calitatii acestuia devine extrem de dificila. Amplitudinea indicatiilor de gaze nu poate fi atribuita in intregime zonei sursa in comparatie cu primul tip de raspuns in care numai gazul eliberat prin actiune mecanica ofera indicatii
(2) Prezenta gazului produs de formatie demonstreaza cel putin prezenta unui grad efectiv de permeabilitate in zona. Aceasta evidentiere a permeabilitatii este in contrast cu absenta oricarei evidente a indicatiilor din primul tip de raspuns, in care doar gazul eliberat de detritus este pus in evidenta.
Contamination gas (gazul de contaminare) (Con. G)
Ocazional operatiile de foraj necesita introducerea in fluidul de foraj a titeiului in diferite forme pentru a asigura o lubrifiere a garniturii de foraj, etc. Fluidul de foraj pe baza de titei este adesea utilizat pentru a micsora deteriorarea formatiei cauzata de eliminarea excesiva a apei. Motorina este cea mai utilizata pentru fluidele de foraj pe baza de emulsie de titei. Motorina in stare naturala nu contine hidrocarburi volatile si deci nu influenteaza masuratorile carotajului de gaze. Oricum motorina este cel mai des transportata in containere care sunt contaminate cu substante volatile si poate prezenta urme ale acestor substante. Hidrogenul este adesea introdus artificial in fluid de frecarile garniturii de foraj sau ca urmare a reactiei cimentului in procesul de cimentare a coloanei de tubaj a sondei. Alteori aditivi utilizati in tratarea noroiului sau diferite chimicale utilizate reactioneaza cu fluidul de foraj, din reactie rezultand hidrocarburi sau alte gaze detectate de aparat.
Deci gazul de contaminare este definit ca gaz artificial introdus in fluidul de foraj de la o alta sursa decat din rocile formatiunilor traversate in timpul procesului de foraj.
In anumite circumstante in timpul procesului de foraj, in sistemul de circulatie a fluidului de foraj se introduce artificial un volum mare de aer care conduce la obtinerea unei inregistrari de pseudo-gaz.
Aceste inregistrari nu reprezinta o crestere a continutului de gaze ci o crestere a eficientei degazatorului atunci cand noroiul bogat in aer ajunge la suprafata. Fenomenul apare dupa efectuarea unui mars cu garnitura de foraj si este denumit "kelly responses" = efectul tijei patrate sau "trip gas responses" = efectul marsului cu garnitura de foraj.
IV. ABNORMAL PRESSURE APPLICATIONS
Connection gas (gazul acumulat la pus bucata de avansare) (C.G.)
In aceasta situatie ipotetica, experienta la sonda prezinta doua tipuri de raspunsuri. Dupa o perioada de timp de circulatie continua, indicatiile de gaze continua sa creasca. La sonda in aceasta situatie s-a luat decizia de a se creste densitatea (greutatea specifica) fluidului de foraj pentru a elimina gazul produs de formatie si a reveni la fondul de gaze al noroiului avut anterior fenomenului. In acest exemplu, timpul este simulat ca foarte scurt, in realitate fiind necesara o perioada mult mai mare pentru a elimina o cantitate mare de acumulare de acest gen (produced and recycled produced gas). Imediat dupa eliminarea P.G., urmeaza tehnologic punerea unei bucati de avansare (connection), perioada in care circulatia este oprita. Punerea in evidenta in inregistrarea gazelor a perioadei de intrerupere a circulatiei se face prin scaderea fondului de gaze inregistrat pe cromatograma. In perioada de oprire a circulatiei, se produce o acumulare la talpa, care va fi pusa in evidenta pe cromatograma dupa timpul de intirziere de la reluarea circulatiei.
Deoarece nu este evidenta existenta de P.G. in sistem in timpul circulatiei, rezulta ca presiunea exercitata in circulatie (dinamic) de fluidul de foraj este superioara presiunii formatiei. De aceea aparitia acestor tipuri de acumulari (C.G.) repetata si in crestere poate fi pusa pe seama fenomenului de absorbtie exercitat de extragerea garniturii pentru a pune bucata de avansare in apropierea unei zone in care presiunea hidrostatica nu mai este suficienta pentru a anula presiunea formatiei. In aceasta situatie semnalata prin inregistrarea succesiunii de acumulari de natura C.G. in crestere este recomandata cresterea graduala a greut. specifice a noroiului pana cand la urmatoarea punere de bucata se observa o diminuare a valorii C.G. Pentru a nu creste artificial greutatea noroiului se recomanda manevrarea garniturii cu viteza redusa in timpul retragerii pentru a pune bucata de avansare, pentru a diminua efectul de absorbtie si mentinerea acestui regim pina la obtinerea echilibrului dorit in gaura de sonda. Trebuie de asemenea tinut cont ca presiunea hidrostatica stationara (fara circulatie) este mai mica deccat cea dinamica ( cu circulatie). Monitorizarea fondului de gaze din fluid in timpul circulatiei si a acestui gen de acumulari din perioade similare de intrerupere a circulatiei, care indica o mentinere constanta a valorilor inregistrate indica existenta unui regim optim de echilibru in gaura de sonda.
Orice indicatie de modificare a acestui echilibru reprezinta un semnal ca suntem in preajma unei zone de presiune anormala care gradual trebuie echilibrata cu ajutorul indicatiilor oferite de inregistrarea fondului de gaze din noroi.
Trip gas (T.G.) cantitatea de gaze acumulata in perioada de oprire a circulatiei din timpul marsului
Termenul de "trip gas" este utilizat pentru gazul acumulat in noroi in perioada stationarilor pentru schimbarea sapei de foraj sau pentru executarea de operatii speciale la sonda (deviatie, carotaj, etc.). Aceasta acumulare este inregistrata la reluarea circulatiei dupa timpul de intarziere necesar fluidului sa ajunga la suprafata.
Trei factori de baza influenteaza prezenta, localizarea si amploarea acumularii:
Scaderea presiunii in spatiul inelar la extragerea garniturii
Efectul de absorbtie produs rezultat al vitezei de extragere a garniturii
Perioada de timp in care se executa marsul, perioada in care la talpa noroiul se afla in faza statica.
Principiile de baza prezentate in cazul C.G. (connection gas) se aplica si in cazul T.G. (trip gas). Diferenta principala intre cele doua efecte este amplitudinea T.G. in comparatie cu influenta relativ minora a C.G. Acest fapt implica acordarea unei atentii deosebite in cazul T.G. mai ales in ce priveste asigurarea echilibrului de presiuni in gaura de sonda dar si in ceea ce priveste determinarea fondului de gaze acumulat si a modului in care acesta se uniformizeaza in timpul recircularilor, pentru a putea fi eliminat in estimarea gazelor reale preluate din formatie in timpul forajului.
Este extrem de periculos sa se execute un mars in perioada in care exista un raspuns in gaze preluate in timpul forajului sau in situatiile in care trendul de evolutie al C.G. este in crestere. Circulatiile intermediare si asigurarea echilibrului de presiuni in gaura de sonda prin monitorizarea permanenta a continutului de gaze din noroi este indispensabila.
Sonda nu este intr-o situatie mai vulnerabila decat atunci cand se executa un mars fara controlul continutului de gaze din fluid (mai ales cunoscand tendinta de scurtare a acestora prin marirea vitezei cu precadere la extragerea garniturii de foraj). Un studiu prezentat la "Canadian Oil Scouts Association" arata ca 80% din situatiile de manifestare a sondelor s-au produs din cauza marsurilor necontrolate. De asemenea se arata ca peste 80% dintre acestea s-au produs in zone fara semnale de presiuni anormale ale formatiei. Fig. 6 prezinta o situatie ipotetica in care doua tipuri de raspunsuri ale inregistrarilor de gaze au aparut ca urmare a eliminarii secventiale a acumularii de gaze prin cresterea gradata a densitatii noroiului.
Dupa incheierea marsului, odata circulatia repornita, dupa timpul de intarziere necesar fluidului sa parcurga spatiul inelar la suprafata, un anumit tip de raspuns este receptionat si inregistrat pe cromatograma. Acest raspuns indica, in acest tip de configuratie, ca densitatea noroiului a asigurat o presiune hidrostatica suficienta pentru a pastra sonda sub control.
Daca raspunsul specific de acumulare apare pe cromatograma la un timp mai scurt decat timpul de intarziere, sursa de gaze este undeva mai sus in gaura de sonda netubata, zona de acumulare putand fi estimata prin calculul invers al adancimii in functie de timpul de intarziere inregistrat intre reluarea circulatiei dupa mars si aparitia acumularii de gaze pe cromatograma.
In conditiile unui raspuns normal stim ca presiunea formatiei este mai mare decat presiunea hidrostatica minus efectul de absorbtie produs de extragerea garniturii.
Alt tip de indicatii sugereaza constatarea ca presiunea formatiei este mai mica decat presiunea hidrostatica.
Acumularile de o amploare deosebita necesita o tratare foarte atenta a fenomenului si cautarea interpretarii autorizate a fenomenului in vederea luarii unor masuri de securitate.
O continuare a acumularilor de gaze dupa aparitia acumularii normale (ca amplitudine si volum de acumulare) indica un dezechilibru in gaura de sonda si o inducere continua de gaz in noroi, lucru deosebit de periculos si care necesita masuri de reechilibrare a presiunilor in gaura de sonda.
LIMITED PERMEABILITY INDICATIONS
Uneori se foreaza formatiuni in conditii de presiuni anormale (pozitive sau negative), perioada in care alti parametrii inregistrati nu ofera indicatii care sa ateste acest fapt (viteza de avansare, analiza detritusului, etc.).
Explicatia cea mai probabila este ca se traverseaza o formatie fracturata. Daca o astfel de zona este traversata fara asistenta unui echipament de monitorizare a continutului de gaze din fluidul de foraj (cromatograf), exista pericolul unei iminente avarii (eruptie) cu ocazia primului mars efectuat in astfel de zona.
In multe situatii, apar indicatii de gaze importante in timpul forajului. Daca incercarea de echilibrare prin cresterea secventiala a densitatii noroiului nu reuseste reducerea indicatiilor de gaze inseamna ca a fost traversata o zona de o puternica presiune a formatiei (atentie la evidentierea gazului recirculat in acest interval de timp, pentru o evaluare corecta a fondului indus real de formatie) cu o permeabilitate foarte scazuta.
Toate aceste considerente si multe altele demonstreaza importanta utilizarii unei analize continue, cu ajutorul unor echipamente de monitorizare dotate cu cromatograf, a sondelor in foraj de explorare chiar si in zone cunoscute, de multe ori sonde sapate in aceeasi structura dar in alte conditii dau diferite profile de interpretare, influenta elementelor de foraj si a raspunsului formatiei nefiind niciodata aceeasi.
V CONCLUZII
Acest document indica faptul ca toate indicatiile de hidrocarburi inregistrate prin monitorizarea continutului de gaze din fluidul de foraj cu ajutorul cromatografului pot fi clasificate in patru categorii principale:
Cel mai important element il reprezinta o foarte buna colaborare in spirit de echipa intre operatorii cromatografului si supervizorul geolog, pentru o permanenta interpretare a fenomenelor din gaura de sonda si o buna explicare a fenomenului echipei de foraj pentru a se asigura permanent conditii de monitorizare adecvate urmaririi fenomenului, atat pentru o evaluare corecta a inregistrarilor cat si pentru siguranta sondei.
Pot fi evitate multe situatii de oprire a forajului pentru reechilibrarea sondei si tratamente inutile si costisitoare ale fluidului de foraj prin interventia tardiva in situatii deosebite.
Decizii imediate pot fi luate in consideratie prin analiza acumularilor de hidrocarburi in functie de profilul acestora, tinand totusi cont de urmatoarele considerente:
-nu se opreste circulatia pentru a efectua un mars in timpul unor indicatii de gaze instabile sau cu tendinte de crestere, inainte de uniformizarea indicatiilor
-cresterea densitatii noroiului poate fi initiata imediat daca este necesar dar cu un control riguros al presiunii coloanei hidrostatice in perioada statica (lipsa circulatie)
-indicatii privind continutul de hidrocarburi inregistrate trebuie prezentate echipei de foraj in timp util, mai ales dupa traversarea unui interval cu acumulari, pentru a se executa un mars in conditii de deplina siguranta
Monitorizarea si interpretarea corecta la sonda si ulterior verificata si certificata de interpretatorul autorizat sa coroboreze informatiile primite prin monitorizarea gazelor cu alte investigatii si alte date geologice de care acesta dispune, pot influenta pozitiv decizia finala cu privire la intervalele de interes in vederea testarii acestora.
|
