Drillable : Un Composant Essentiel pour le Forage et la Complétion de Puits
Dans le monde du forage et de la complétion de puits, le terme "drillable" désigne tout outil ou équipement de fond de trou conçu pour être intentionnellement brisé par le trépan lors du processus de forage. Cette pratique permet une élimination efficace des outils et équipements non nécessaires, empêchant les obstructions et rationalisant les opérations.
Voici une description des outils et équipements drillables courants, ainsi que leurs fonctions et les raisons pour lesquelles ils sont conçus pour être "drillables" :
1. Composants du train de forage :
- Colliers de forage : Ces composants en acier lourds et à parois épaisses sont utilisés pour appliquer une charge sur le trépan et fournir de la stabilité au train de forage. Une fois la profondeur souhaitée atteinte, les colliers de forage peuvent être forés pour réduire le poids sur le trépan.
- Tubes de forage : Principal composant du train de forage, le tube de forage relie l'équipement de surface au trépan. Bien que ne soit pas couramment drillable, dans certains cas, les quelques joints supérieurs du tube de forage peuvent être conçus pour se briser en cas d'incident de pipe coincé.
- Stabilisateurs : Ces outils sont utilisés pour contrôler la trajectoire du train de forage. Bien qu'ils ne soient pas destinés à être forés, les stabilisateurs sont parfois conçus avec un point faible qui permet de les briser s'ils se coincent.
2. Outils de fond de trou :
- Alésage : Un alésage est utilisé pour agrandir le trou foré par le trépan, assurant un écoulement régulier de boue de forage. Les sections de l'alésage sont souvent conçues avec une zone affaiblie qui permet de les briser une fois leur fonction remplie.
- Centrageurs : Ces outils maintiennent le train de forage centré dans le puits, l'empêchant de toucher les parois. Les centrageurs peuvent être fabriqués à partir de matériaux drillables pour éviter d'obstruer le chemin d'écoulement.
- Grattoirs : Les grattoirs sont utilisés pour éliminer les débris du fond du trou pendant le forage. Ils sont souvent conçus pour se briser lorsqu'ils ne sont plus nécessaires, permettant une élimination efficace.
- Sous-alésages : Les sous-alésages ressemblent aux alésages mais sont utilisés pour agrandir le trou à une profondeur spécifique, généralement autour du tubage du puits. Leur conception leur permet d'être forés une fois leur fonction terminée.
3. Équipement de complétion :
- Emballage temporaire : L'emballage temporaire est utilisé pour isoler une section du puits pendant les opérations de forage ou de complétion. Ils sont conçus pour être forés lorsque leur but est rempli.
- Chaînes de complétion : Dans certains cas, une chaîne de complétion contenant des vannes, des tubages et d'autres équipements peut être descendue dans le puits pendant le forage. Certains composants de cette chaîne peuvent être conçus pour être drillables afin de faciliter les opérations de complétion efficaces.
Pourquoi Drillable ?
La philosophie de conception "drillable" offre plusieurs avantages en termes de forage et de complétion de puits :
- Opérations simplifiées : En permettant aux outils et équipements de se briser, cela élimine le besoin d'opérations de récupération complexes, ce qui permet de gagner du temps et des ressources.
- Risque réduit de pipe coincé : La possibilité de briser les outils empêche qu'ils ne se coincent dans le puits, un scénario coûteux et potentiellement dangereux.
- Amélioration de l'efficacité du flux : En retirant les équipements inutiles du puits, les outils drillables contribuent à un chemin d'écoulement plus fluide pour la production de pétrole et de gaz.
Conclusion
L'utilisation d'outils et d'équipements de fond de trou drillables joue un rôle crucial dans la réalisation d'opérations de forage et de complétion de puits efficaces et sûres. En comprenant la conception et la fonction de ces outils, les ingénieurs peuvent optimiser les stratégies de forage, minimiser les temps d'arrêt et assurer une production efficace des ressources pétrolières et gazières.
Test Your Knowledge
Drillable Tools Quiz
Instructions: Choose the best answer for each question.
1. Which of the following is NOT a primary reason why downhole tools are designed to be drillable? (a) To simplify operations (b) To reduce the risk of stuck pipe (c) To improve flow efficiency (d) To increase the weight on the drill bit
Answer
(d) To increase the weight on the drill bit
2. Which of these downhole tools is primarily used to enlarge the hole drilled by the bit? (a) Centralizer (b) Scraper (c) Reamer (d) Drill collar
Answer
(c) Reamer
3. Which component of the drill string is MOST commonly designed to be drillable? (a) Drill pipe (b) Drill collars (c) Stabilizers (d) Mud motor
Answer
(b) Drill collars
4. Why are temporary packers designed to be drillable? (a) To increase the pressure in the wellbore (b) To prevent the flow of fluids in a specific section (c) To allow for efficient removal once their purpose is fulfilled (d) To provide stability to the drill string
Answer
(c) To allow for efficient removal once their purpose is fulfilled
5. Which of the following is NOT a benefit of using drillable tools in drilling and well completion? (a) Reduced downtime (b) Increased complexity of operations (c) Improved flow efficiency (d) Reduced risk of stuck pipe
Answer
(b) Increased complexity of operations
Drillable Tools Exercise
Scenario: A drilling crew is working on a well. They have reached the desired depth and need to remove the drill collars. The drill collars are designed to be drillable.
Task: Explain the process of drilling out the drill collars. Include the following in your explanation:
- What tools are used?
- What precautions should be taken?
- Why is it important to drill out the collars instead of trying to pull them out?
Exercise Correction
The process of drilling out drill collars involves using a special drill bit designed for breaking up the hardened steel. This bit is attached to the drill string and lowered to the location of the drill collars. The drilling process should be conducted slowly and carefully to ensure that the drill bit is engaging the drill collars effectively. Excessive force or speed could damage the drill string or cause the drill collars to break off unexpectedly. Monitoring drilling parameters such as weight on bit and rotational speed is crucial to maintain control. Drilling out the drill collars is essential because it avoids the risk of getting them stuck in the wellbore, which can lead to costly and time-consuming retrieval operations. By breaking up the collars into smaller pieces, they can easily be circulated out of the hole with the drilling mud.
Books
- Drilling Engineering: Principles and Practices by Robert F. Anderson and John C. S. Long
- Petroleum Engineering: Drilling and Well Completion by William C. Lyons
- Well Completion Design and Operations by John A. Azar
Articles
- Drillable Tools and Equipment: A Review of Design, Function, and Applications by [Author Name], [Journal Name], [Year] (Search for relevant articles in journals like SPE Journal, Journal of Petroleum Technology, etc.)
- Advances in Drillable Technology for Improved Drilling Efficiency by [Author Name], [Conference Proceedings], [Year]
- The Role of Drillable Tools in Preventing Stuck Pipe Incidents by [Author Name], [Industry Publication], [Year]
Online Resources
- SPE (Society of Petroleum Engineers): https://www.spe.org/
- Search their website for articles, papers, and presentations related to drilling, well completion, and drillable tools.
- OnePetro: https://www.onepetro.org/
- This platform provides access to a vast collection of technical papers and publications related to the oil and gas industry, including drilling and well completion.
- DrillingInfo: https://www.drillinginfo.com/
- This online resource offers data, analytics, and news related to drilling and well completion activities, which can provide insights into the use of drillable tools.
Search Tips
- Use specific keywords: Combine terms like "drillable," "drilling tools," "well completion," "downhole equipment," and "design."
- Filter by publication date: Look for recent articles and publications to stay updated on the latest advancements in drillable technology.
- Use advanced search operators: Use quotation marks ("drillable tools") to search for exact phrases. Combine keywords with operators like "AND" or "OR" for more precise results.
- Explore relevant websites: Search specific websites like SPE, OnePetro, or drilling companies' websites for more focused results.
Comments