Glossaire des Termes Techniques Utilisé dans Drilling & Well Completion: CBHFP (rock mechanics)

CBHFP (rock mechanics)

CBHFP : Un Facteur Critique dans la Production de Pétrole et de Gaz

CBHFP, qui signifie Pression Critique de Débit au Fond du Puits, est un terme crucial en ingénierie pétrolière et gazière, en particulier dans le contexte de la mécanique des roches et de la production de sable. Il s'agit d'une mesure de la pression au fond du puits qui détermine si la formation restera stable ou commencera à produire du sable, un phénomène connu sous le nom de sablement.

Comprendre le CBHFP :

Imaginez un puits pénétrant une roche réservoir. Lorsque le pétrole et le gaz s'écoulent de la formation dans le puits, la pression à l'intérieur de la formation diminue. Cette chute de pression, si elle est suffisamment importante, peut dépasser la contrainte effective minimale qui maintient les grains de sable ensemble. En conséquence, la formation peut commencer à se décomposer, conduisant à la production de sable, ce qui peut être préjudiciable aux opérations de production.

CBHFP est la pression minimale au fond du puits requise pour empêcher la formation de se décomposer et de produire du sable. C'est un paramètre critique car il définit le tirage maximal autorisé, qui est la différence entre la pression du réservoir et la pression de débit au fond du puits.

Importance du CBHFP :

  • Contrôle de la production de sable : La compréhension du CBHFP est essentielle pour concevoir et mettre en œuvre des stratégies de production qui minimisent ou éliminent la production de sable.
  • Stabilité du puits : Une production élevée de sable peut compromettre la stabilité du puits, entraînant des temps d'arrêt coûteux pour les réparations.
  • Optimisation de la production : En contrôlant la production de sable, les opérateurs peuvent maintenir des taux de production optimaux sans risquer d'endommager le puits.

Mesure du CBHFP :

Plusieurs méthodes sont utilisées pour estimer le CBHFP, notamment :

  • Essais en laboratoire : Des échantillons de la roche réservoir sont testés dans des conditions de fond de trou simulées afin de déterminer leur potentiel de production de sable.
  • Modèles analytiques : Des modèles mathématiques basés sur les propriétés des roches et les conditions de contrainte peuvent prédire le CBHFP.
  • Données de terrain : Les données de production et les mesures de pression peuvent être analysées pour déduire le CBHFP.

Gestion de la production de sable :

  • Techniques de contrôle du sable : Diverses techniques sont utilisées pour gérer la production de sable, notamment :
    • Emballage de gravier : Placer du gravier autour du puits pour empêcher le sable de pénétrer dans le puits.
    • Écrans : Utiliser des écrans avec des ouvertures de maille dimensionnées pour permettre le passage des fluides mais pas du sable.
    • Traitements chimiques : Injecter des produits chimiques pour renforcer la formation et empêcher la production de sable.

Conclusion :

Le CBHFP est un paramètre critique dans la production de pétrole et de gaz, car il est directement lié à la production de sable, un phénomène qui peut avoir un impact significatif sur l'efficacité de la production et la stabilité du puits. En comprenant et en gérant efficacement le CBHFP, les opérateurs peuvent optimiser la production, réduire les temps d'arrêt et assurer les performances à long terme de leurs puits.


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CBHFP Quiz

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What does CBHFP stand for?

a) Critical Bottom Hole Flowing Pressure b) Critical Borehole Formation Pressure c) Critical Bottom Hole Formation Pressure d) Critical Borehole Flowing Pressure

Answer

a) Critical Bottom Hole Flowing Pressure

2. What is the primary concern related to CBHFP?

a) Preventing reservoir depletion b) Controlling sand production c) Optimizing fluid flow rates d) Maintaining reservoir pressure

Answer

b) Controlling sand production

3. What happens when the pressure within a formation drops below the CBHFP?

a) The formation becomes more permeable b) The formation starts producing sand c) The wellbore becomes unstable d) The flow rate increases significantly

Answer

b) The formation starts producing sand

4. Which of the following is NOT a method used to estimate CBHFP?

a) Laboratory testing b) Analytical models c) Field data analysis d) Pressure gradient calculations

Answer

d) Pressure gradient calculations

5. Which sand control technique involves placing gravel around the wellbore?

a) Screens b) Chemical treatments c) Gravel packing d) Fracturing

Answer

c) Gravel packing

CBHFP Exercise

Scenario:

A well is producing oil from a sandstone reservoir with a reservoir pressure of 3000 psi. The laboratory testing of the reservoir rock revealed a CBHFP of 2500 psi.

Task:

  1. Calculate the maximum allowable drawdown for this well.
  2. Explain the potential consequences if the actual drawdown exceeds the maximum allowable drawdown.

Instructions:

  1. Drawdown: Calculate the difference between the reservoir pressure and the CBHFP.
  2. Consequences: Describe the potential negative effects of exceeding the maximum allowable drawdown, specifically focusing on the well's performance and potential hazards.

Exercice Correction

1. **Maximum Allowable Drawdown:** The maximum allowable drawdown is calculated as:
Drawdown = Reservoir Pressure - CBHFP
Drawdown = 3000 psi - 2500 psi
**Drawdown = 500 psi** 2. **Consequences of Exceeding Maximum Allowable Drawdown:**
Exceeding the maximum allowable drawdown of 500 psi would lead to the following consequences:
* **Sand Production:** The pressure drop in the formation would exceed the minimum effective stress holding the sand grains together, leading to sand production. * **Wellbore Instability:** Sand production can compromise wellbore stability, leading to potential damage to the wellbore and casing. * **Production Reduction:** Sand production can obstruct flow paths, reducing production rates. * **Downtime and Costs:** Sand production necessitates interventions like sand control treatments, resulting in downtime and increased costs. * **Equipment Damage:** Sand can damage pumping equipment and other surface facilities.
In conclusion, exceeding the maximum allowable drawdown could lead to severe production issues, wellbore damage, and significant financial losses.


Books

  • Fundamentals of Reservoir Engineering by John R. Fanchi - This book provides a comprehensive overview of reservoir engineering, including topics related to rock mechanics and sand production.
  • Production Operations: Principles and Applications by M. K. Reed - This book delves into production operations in oil and gas wells, with sections on wellbore stability and sand control.
  • Rock Mechanics for Petroleum Engineers by John C. Santamarina and David A. Klein - This book focuses on the application of rock mechanics principles to oil and gas production, including topics like fracture mechanics and sand production.

Articles

  • “Sand Control Design for Unconventional Reservoirs” by M. J. Economides et al. - This article discusses sand control design considerations for unconventional reservoirs, including the role of CBHFP.
  • “Sand Production: Causes, Prediction, and Control” by A. T. Bourgoyne et al. - This article provides a comprehensive overview of sand production, including its causes, prediction methods, and control techniques.
  • “The Critical Bottomhole Flowing Pressure for Sand Production: A Practical Application” by D. E. Hall - This article presents a practical application of CBHFP for predicting sand production in oil wells.

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers) Publications: The SPE website provides access to a vast library of technical papers and research on oil and gas production, including topics related to sand production and CBHFP.
  • OnePetro: This platform offers a wide range of technical information and resources on oil and gas engineering, including publications, presentations, and data.
  • Schlumberger Oilfield Glossary: This online glossary defines various terms related to oil and gas engineering, including CBHFP and other sand production concepts.

Search Tips

  • Use specific keywords like "CBHFP," "critical bottom hole flowing pressure," "sand production," "rock mechanics," and "oil and gas production."
  • Combine keywords with relevant terms like "prediction," "control," "measurement," and "management."
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