معجم المصطلحات الفنية مستعمل في Drilling & Well Completion: break circulation

break circulation

قطع الدورة: التغلب على مقاومة الطين في الحفر

في عالم استكشاف النفط والغاز، يلعب سائل الحفر دورًا حاسمًا في الحفاظ على استقرار بئر الحفر وتسهيل عمليات الحفر بكفاءة. يُعرف هذا السائل، المعروف باسم الطين، بدورانه المستمر عبر سلسلة الحفر، مما يوفر ضغطًا هيدروستاتيكيًا لمنع انهيار التكوين ونقل القصاصات إلى السطح. ومع ذلك، تنشأ حالات يتم فيها قطع الدورة، مما يؤدي إلى ركود عمود الطين. يمكن أن يؤدي هذا الركود إلى سماكة الطين أو تكوين هلام فيه، مما يعيق قدرته على التدفق بحرية.

ما هو قطع الدورة؟

قطع الدورة هي عملية إعادة تشغيل تدفق الطين بعد فترة من الركود. تتضمن استخدام مضخة الطين لتوليد ضغط كافٍ للتغلب على مقاومة الطين السميك المتزايدة. تنشأ هذه المقاومة من العوامل التالية:

  • التجلط: يمكن أن تتجمد إضافات الطين، بشكل أساسي الطين البنتونيت، عند التوقف، مما يزيد من لزوجتها ويخلق مقاومة للتدفق.
  • ترسب المواد الصلبة: يمكن أن تستقر المواد الصلبة الثقيلة في الطين في قاع بئر الحفر، مما يشكل طبقة كثيفة تحد من التدفق.
  • فقدان السوائل: يمكن أن يؤدي فقدان السوائل من الطين إلى التكوين إلى زيادة تركيز المواد الصلبة، مما يزيد من اللزوجة ويجعل من الصعب تحريكها.

التغلب على المقاومة:

عادةً ما يتضمن قطع الدورة عملية متعددة الخطوات:

  1. ضغط مضخة البداية: يتم تشغيل مضخة الطين بضغط منخفض، ويتم زيادة الضغط تدريجياً مع بدء تدفق الطين.
  2. الدوران المتقطع: يتضمن هذا دوران كمية صغيرة من الطين الطازج للمساعدة في ترقيق الطين المجمد وتخفيف المواد الصلبة المستقرة.
  3. زيادة الضغط: مع بدء تدفق الطين، يتم زيادة ضغط المضخة بشكل أكبر للتغلب على المقاومة وإقامة دورة ثابتة.
  4. تنظيف بئر الحفر: يستمر التدفق حتى يتم إزالة جميع الطين السميك والمواد الصلبة المستقرة من بئر الحفر.

التحديات والاعتبارات:

  • ضغط مضخة عالٍ: غالبًا ما يتطلب قطع الدورة ضغط مضخة أعلى بكثير من ظروف التشغيل العادية، مما قد يتجاوز قدرة المضخة.
  • أضرار المعدات: يمكن أن يؤدي الضغط المفرط إلى إتلاف سلسلة الحفر أو الغلاف أو معدات بئر الحفر الأخرى.
  • خصائص الطين: يؤثر نوع الطين وإضافاته ومدة الركود على صعوبة قطع الدورة.

منع الأعطال:

للتقليل من الحاجة إلى قطع الدورة، يمكن تطبيق العديد من التدابير الوقائية:

  • الدوران المنتظم: يقلل الحفاظ على التدفق المستمر قدر الإمكان من خطر تجمد الطين.
  • خصائص الطين المناسبة: يساعد استخدام طين ذو خصائص وإضافات مناسبة على منع التجلط المفرط.
  • المراقبة المنتظمة: تسمح المراقبة المستمرة لخصائص الطين وظروف بئر الحفر بالكشف المبكر عن المشكلات المحتملة.

قطع الدورة هو جانب مهم من جوانب عمليات الحفر، حيث يضمن التدفق الفعال للطين ويمنع مضاعفات بئر الحفر. فهم المبادئ والممارسات المرتبطة بهذه العملية أمر أساسي للحفاظ على سلامة بئر الحفر وتحقيق عمليات حفر ناجحة.


Test Your Knowledge

Quiz: Breaking Circulation

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary reason for breaking circulation during drilling operations? a) To remove drill cuttings from the wellbore. b) To increase the density of the drilling mud. c) To overcome the resistance caused by thickened mud. d) To add chemicals to the drilling fluid.

Answer

c) To overcome the resistance caused by thickened mud.

2. Which of the following factors contributes to the resistance encountered during breaking circulation? a) Increased flow rate of the drilling mud. b) Gelation of bentonite clay in the mud. c) Reduced pressure in the mud column. d) Increased drilling rate.

Answer

b) Gelation of bentonite clay in the mud.

3. What is the initial step in breaking circulation? a) Increasing pump pressure to the maximum limit. b) Introducing a chemical dispersant into the mud. c) Starting the mud pump at a low pressure and gradually increasing it. d) Using a specialized tool to loosen the settled solids.

Answer

c) Starting the mud pump at a low pressure and gradually increasing it.

4. What is the main challenge associated with breaking circulation? a) Ensuring a consistent flow rate of mud. b) Maintaining a constant mud density. c) Potential damage to drilling equipment due to high pressure. d) Preventing the formation of gas pockets in the mud column.

Answer

c) Potential damage to drilling equipment due to high pressure.

5. Which of the following practices helps prevent the need for breaking circulation? a) Reducing the viscosity of the drilling mud. b) Using a high-pressure mud pump. c) Regularly monitoring the mud properties. d) Increasing the drilling rate.

Answer

c) Regularly monitoring the mud properties.

Exercise: Breaking Circulation Scenario

Scenario:

A drilling crew is encountering difficulty in circulating mud. The mud has been stagnant for several hours, resulting in a significant increase in viscosity. The crew has attempted to break circulation by increasing pump pressure, but the flow rate remains low.

Task:

  1. Identify two possible causes for the failure to break circulation despite increasing pump pressure.
  2. Suggest two additional steps the crew could take to overcome the resistance and restore circulation.

Exercise Correction

**Possible Causes:** 1. **Severe gelation:** The mud may have gelled so significantly that even the increased pump pressure is insufficient to overcome the resistance. The gel structure might be too strong to break with simple pressure increases. 2. **Solids Bridging:** A large amount of settled solids might have formed a dense layer at the bottom of the wellbore, creating a physical barrier that prevents the mud from flowing. **Additional Steps:** 1. **Slug Circulation with Fresh Mud:** Introduce a small volume of fresh mud (with lower viscosity and less solids) into the wellbore to help thin the gelled mud and dislodge the settled solids. This fresh mud acts as a "slug" to push through the resistance. 2. **Chemical Treatment:** Add a dispersant or other chemical treatment to the mud to break down the gel structure and reduce viscosity. This can help make the mud more fluid and easier to circulate.


Books

  • "Drilling Engineering: Principles and Practices" by J.E.A. John (2018): This comprehensive text provides in-depth coverage of drilling fluid management and related challenges like breaking circulation.
  • "Drilling Fluids: Formulation and Applications" by Maurice Bourgoyne Jr. (2010): Covers various aspects of drilling fluid chemistry and technology, including the handling of circulation loss and mud gelling.
  • "The Petroleum Engineer's Guide to Drilling Fluids" by John M.P. Quinn (2011): Offers practical insights into drilling fluid selection, optimization, and troubleshooting, including specific techniques for breaking circulation.

Articles

  • "Breaking Circulation: A Practical Guide for Drillers" by SPE (Society of Petroleum Engineers): This practical guide provides step-by-step instructions for breaking circulation and includes troubleshooting tips for common issues.
  • "Breaking Circulation: Causes, Techniques, and Prevention" by Schlumberger: A detailed article from a major oilfield services company focusing on the causes of circulation loss and the methods used to overcome them.
  • "Optimizing Drilling Fluid Properties to Minimize Circulation Loss" by Halliburton: Discusses the importance of selecting appropriate mud additives to prevent gelling and minimize the need for breaking circulation.

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers) Website: The SPE website offers a vast library of articles, technical papers, and presentations related to drilling engineering, including topics like breaking circulation.
  • Oilfield Glossary (OGJ): This online glossary provides definitions and explanations for numerous oil and gas industry terms, including "breaking circulation," "circulation loss," and "mud properties."
  • Schlumberger Knowledge Center: This website offers a wealth of information on drilling fluids, drilling operations, and related technologies, including detailed articles on breaking circulation techniques.

Search Tips

  • Use specific keywords: "breaking circulation," "drilling fluid," "circulation loss," "mud gelling," "drilling operations."
  • Combine keywords with your specific context: For example, "breaking circulation in deepwater drilling" or "breaking circulation in shale gas wells."
  • Use quotation marks: To find exact phrases, use quotation marks like "breaking circulation techniques."
  • Filter your search: Use advanced search options to filter results by date, file type, or website.
  • Explore related search terms: Google suggests related searches based on your initial query, which can help expand your research.
مصطلحات مشابهة
  • Bit Breaker كاسر البت: أداة حاسمة في الحف…
  • Breaker كسر الجل: فهم العوامل المكسرة…
  • breaker points نقاط الكسر: مكون تراثي في حفر…
  • Break-Even Point تحقيق التعادل في حمى الذهب ال…
  • Break-out خلع القطع: فك المفاصل في مجال…
  • Breakout (drilling) الاختراق: توسيع فتحة البئر لإ…
  • Break an Emulsion كسر الرابطة: فهم فصل الاستحلا…
  • Break Circulation كسر الدورة: فهم كسر الدوران ف…
  • Breakdown انهيار: مصطلح حاسم في عمليات …
  • Break Even التعادل في صناعة النفط والغاز…
  • break out الاستخراج: عملية حاسمة في الح…
  • Breakthrough اختراق: عندما يلتقي الفيضان ب…
  • Breakdown تفكيك: تحليل عمليات النفط وال…
الأكثر مشاهدة

Comments


No Comments
POST COMMENT
captcha
إلى