Forage et complétion de puits

Build Ramp

Construire une rampe : la courbe critique de la déviation du puits

Dans le monde de l'exploration pétrolière et gazière, le terme "construire une rampe" désigne une section spécifique de la trajectoire d'un puits où le taux d'augmentation de la déviation est soigneusement contrôlé. Cette section est cruciale pour atteindre la trajectoire du puits souhaitée et, finalement, maximiser la production d'hydrocarbures.

Comprendre la construction de la rampe

Imaginez forer un puits – vous souhaitez atteindre votre réservoir cible à un endroit précis sous terre. Pour ce faire, le puits doit dévier de la verticale, d'où la "construction de la rampe". Il ne s'agit pas simplement d'une ligne droite ; il implique une augmentation contrôlée de l'angle d'inclinaison du puits. La construction de la rampe est caractérisée par un **taux de construction spécifique**, mesuré en degrés par 100 pieds (ou mètres) de profondeur forée.

Pourquoi les rampes de construction sont importantes

1. Atteindre les zones cibles : La construction de la rampe permet aux foreurs d'atteindre l'angle de déviation requis pour atteindre le réservoir cible, qui peut être situé à une certaine distance de la tête de puits. Ceci est crucial pour accéder aux formations difficiles et maximiser la récupération des ressources.

2. Optimisation de la trajectoire du puits : La conception de la rampe de construction influence la trajectoire du puits, en veillant à ce qu'il suive le chemin prévu à travers le sous-sol. Ceci est particulièrement important dans les formations géologiques complexes où il est primordial d'éviter les obstacles et de maintenir la stabilité du puits.

3. Minimiser les risques de forage : Un contrôle minutieux du taux de construction minimise le risque d'une courbure excessive du puits. Cela permet d'éviter d'éventuels problèmes de forage tels que l'instabilité du puits, le blocage du train de forage et les dommages à la formation, ce qui peut avoir un impact significatif sur l'efficacité et le coût du forage.

4. Amélioration de la production : En positionnant stratégiquement la rampe de construction, les foreurs peuvent optimiser le placement du puits et maximiser le contact avec le réservoir. Cela peut conduire à des volumes de production accrus et à une meilleure vidange du réservoir.

Détermination de la rampe de construction

La conception idéale de la rampe de construction est déterminée en fonction de divers facteurs, notamment :

  • Emplacement et profondeur du réservoir cible : La profondeur et la distance du réservoir dictent l'angle de déviation requis.
  • Formation géologique : La nature et les caractéristiques des formations du sous-sol influencent le taux de construction maximal autorisé et la trajectoire globale du puits.
  • Équipement de forage et limitations : La capacité et les limitations du derrick de forage et de l'équipement impactent le taux et la durée de la rampe de construction.
  • Contraintes opérationnelles : D'autres facteurs opérationnels comme le coût, le temps et les considérations environnementales jouent également un rôle dans la conception de la rampe de construction.

Conclusion

La rampe de construction est un élément essentiel de la conception du puits qui garantit des opérations de forage efficaces et sûres. En contrôlant soigneusement le taux d'augmentation de la déviation, les foreurs peuvent atteindre la trajectoire du puits souhaitée, maximiser la production et minimiser les risques de forage. La rampe de construction est un exemple de la façon dont une planification et une ingénierie minutieuses jouent un rôle vital pour maximiser le succès des activités d'exploration et de production pétrolière et gazière.


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Build Ramp Quiz

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary purpose of a build ramp in wellbore deviation? a) To maintain a straight wellbore path. b) To minimize the cost of drilling operations. c) To increase the rate of deviation.

Answer

c) To increase the rate of deviation.

2. How is the build ramp's rate of deviation increase measured? a) Degrees per foot. b) Feet per degree. c) Degrees per 100 feet.

Answer

c) Degrees per 100 feet.

3. Which of these factors is NOT considered when determining the build ramp design? a) Target reservoir location and depth. b) Drilling equipment limitations. c) Surface weather conditions.

Answer

c) Surface weather conditions.

4. What is a potential risk associated with a poorly designed build ramp? a) Increased production volumes. b) Wellbore instability. c) Improved reservoir drainage.

Answer

b) Wellbore instability.

5. Why is the build ramp considered critical for maximizing hydrocarbon production? a) It ensures the wellbore is drilled in a straight line. b) It minimizes the time required for drilling operations. c) It optimizes wellbore placement for efficient reservoir contact.

Answer

c) It optimizes wellbore placement for efficient reservoir contact.

Build Ramp Exercise

Scenario: You are a drilling engineer tasked with designing a build ramp for a new well. The target reservoir is located 10,000 feet below the surface and 1,000 feet horizontally from the wellhead. The geological formation is known to be relatively stable and permits a maximum build rate of 3 degrees per 100 feet.

Task: Calculate the total angle of deviation required to reach the reservoir and estimate the length of the build ramp.

Hint: Use trigonometry to determine the angle of deviation, considering the horizontal and vertical distances. The length of the build ramp can be calculated using the angle and the build rate.

Exercice Correction

1. Angle of Deviation:

We need to find the angle (θ) of the hypotenuse formed by the horizontal distance (1000 ft) and the vertical distance (10,000 ft). We can use the tangent function:

tan(θ) = opposite side / adjacent side = 1000 ft / 10,000 ft = 0.1

θ = arctan(0.1) ≈ 5.71 degrees

2. Build Ramp Length:

The build rate is 3 degrees per 100 feet. To achieve a 5.71-degree deviation, we need:

Length = (Total Angle / Build Rate) * 100 ft = (5.71 degrees / 3 degrees/100 ft) * 100 ft ≈ 190.33 ft

Therefore, the total angle of deviation required is approximately 5.71 degrees, and the length of the build ramp is estimated to be around 190.33 feet.


Books

  • "Petroleum Engineering: Drilling and Well Completion" by John Lee - A comprehensive textbook covering wellbore trajectory design, including build ramp principles.
  • "Drilling Engineering" by Robert E. Krueger - Another valuable resource focusing on drilling engineering aspects, with sections dedicated to wellbore deviation control and build ramps.
  • "Wellbore Trajectory Design and Optimization" by Jerry L. Jensen - Specifically targeted at wellbore design, this book delves into the intricacies of build ramp calculations and optimization.

Articles

  • "Build Rate Optimization for Horizontal Wells" by SPE (Society of Petroleum Engineers) - A technical paper discussing the optimization of build ramp design in horizontal well drilling.
  • "Impact of Build Rate on Drilling Performance in Horizontal Wells" by A. Al-Dhahrani et al. - A research article analyzing the effects of varying build rates on drilling performance and wellbore stability.
  • "Design and Optimization of Wellbore Trajectory for Enhanced Oil Recovery" by S. Zhang et al. - Discusses the importance of build ramp design in achieving efficient reservoir drainage for enhanced oil recovery.

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers) website: This platform provides access to a vast database of technical papers, research reports, and industry news related to wellbore design and drilling engineering.
  • OnePetro: A comprehensive online resource for oil and gas professionals, offering a wide range of technical information, including articles and papers on wellbore deviation and build ramp design.
  • Schlumberger Drilling & Measurements website: This industry leader provides various technical resources, including articles and case studies on wellbore trajectory design and optimization, including specific examples of build ramp applications.

Search Tips

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