Forage et complétion de puits

Free Point

Point Libre : Une Bouée de Sauvetage pour les Collages de Tuyaux dans le Pétrole et le Gaz

Dans le monde exigeant de l'exploration pétrolière et gazière, le collage de tuyaux est un scénario redouté. Lorsque l'équipement de forage se coince dans le puits, il peut mettre les opérations à l'arrêt, entraînant des temps d'arrêt importants et des pertes financières. Un outil précieux dans l'arsenal contre le collage de tuyaux est le calcul du Point Libre.

Comprendre le Point Libre

Le Point Libre fait référence au point le plus haut de la colonne de forage qui n'est pas en contact avec les parois du puits. Cette information cruciale permet de déterminer l'emplacement de la zone de collage, permettant aux opérateurs de mettre en place la méthode de récupération la plus efficace.

La Technique : Un Équilibre entre Élongation et Force

Le calcul du Point Libre repose sur le principe de l'élongation différentielle. Cette technique analyse la relation entre la force appliquée à la colonne de forage (traction) et l'élongation correspondante du tuyau. En tenant compte des propriétés du matériau du tuyau et de la force appliquée, le calcul permet de déterminer le point où le tuyau n'est plus en contact avec le puits.

La Constante du Point Libre (CPL) : Un Paramètre Clé

La Constante du Point Libre (CPL) est un facteur crucial dans le calcul. Elle représente l'élongation par unité de force appliquée au tuyau. La valeur de la CPL est dérivée des propriétés du matériau du tuyau de forage et est souvent fournie par le fabricant.

Méthodologie de Calcul

Le calcul du Point Libre est généralement effectué à l'aide de la formule suivante:

Point Libre = (Traction / CPL) + Profondeur du sommet de la colonne de forage

Où:

  • Traction est la force appliquée à la colonne de forage en livres.
  • CPL est la Constante du Point Libre pour le tuyau de forage spécifique en livres par pied.
  • Profondeur du sommet de la colonne de forage est la profondeur mesurée du point le plus haut de la colonne de forage en pieds.

Avantages du Calcul du Point Libre

  • Localisation Précise : Le calcul du Point Libre fournit une estimation précise de l'emplacement de la zone de collage, permettant des efforts de récupération ciblés.
  • Récupération Optimisée : Connaître le Point Libre permet aux opérateurs de choisir la méthode de récupération la plus efficace et la plus efficiente, minimisant les temps d'arrêt et les dépenses.
  • Atténuation des Risques : En localisant la zone de collage, les opérateurs peuvent éviter les manœuvres inutiles qui pourraient aggraver la situation et potentiellement endommager l'équipement.

Limitations

  • Hypothèse d'Uniformité : Le calcul du Point Libre suppose une propriété du matériau uniforme tout au long de la colonne de forage. Toute variation dans la qualité ou le diamètre du tuyau peut affecter la précision.
  • Conditions Dynamiques : Le calcul est basé sur des mesures statiques. Des facteurs dynamiques comme la friction, la pression du fluide de forage et la géométrie du puits peuvent influencer l'emplacement réel du Point Libre.

Conclusion

Le calcul du Point Libre reste un outil précieux pour les professionnels du pétrole et du gaz qui luttent contre les scénarios de collage de tuyaux. En tirant parti du principe d'élongation différentielle et de la Constante du Point Libre, les opérateurs peuvent obtenir des informations précieuses sur l'emplacement de la zone de collage, rationalisant ainsi les efforts de récupération et minimisant les perturbations opérationnelles. Bien qu'il existe des limitations, le calcul du Point Libre continue de jouer un rôle essentiel pour assurer des opérations sûres et efficaces dans l'industrie pétrolière et gazière difficile.


Test Your Knowledge

Free Point Quiz

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What does the Free Point calculation determine? a) The amount of force needed to free the stuck pipe. b) The type of stuck pipe situation. c) The highest point in the drill string not touching the wellbore. d) The material properties of the drill string.

Answer

c) The highest point in the drill string not touching the wellbore.

2. Which principle is the basis for the Free Point calculation? a) Differential pressure b) Differential stretch c) Pipe friction d) Wellbore geometry

Answer

b) Differential stretch

3. What is the Free Point Constant (FPC)? a) The amount of force needed to free the stuck pipe. b) The depth of the stuck zone. c) The stretch per unit force applied to the drill pipe. d) The length of the drill string.

Answer

c) The stretch per unit force applied to the drill pipe.

4. What is a potential limitation of the Free Point calculation? a) It cannot be used for all types of stuck pipe situations. b) It requires specialized equipment. c) It assumes uniform material properties throughout the drill string. d) It does not account for the wellbore geometry.

Answer

c) It assumes uniform material properties throughout the drill string.

5. What is a key benefit of using the Free Point calculation? a) It eliminates the need for other recovery methods. b) It can predict the future behavior of the stuck pipe. c) It helps identify the stuck zone location for targeted recovery efforts. d) It guarantees a successful recovery of the stuck pipe.

Answer

c) It helps identify the stuck zone location for targeted recovery efforts.

Free Point Exercise

Scenario: A stuck pipe situation occurs in a wellbore at a depth of 10,000 feet. The drill string is made of a type of pipe with a Free Point Constant (FPC) of 0.002 pounds per foot. The pull force applied to the drill string is 200,000 pounds.

Task: Calculate the Free Point location using the provided information.

Solution: Free Point = (Pull / FPC) + Depth of the top of the drill string Free Point = (200,000 pounds / 0.002 pounds/foot) + 10,000 feet Free Point = 100,000,000 feet + 10,000 feet Free Point = 100,010,000 feet

Exercice Correction

The Free Point location is calculated to be at 100,010,000 feet. This means the drill string is free from the wellbore walls above this depth.


Books

  • Drilling Engineering: A Practical Approach by S.M. Zaman: This book provides a comprehensive understanding of drilling engineering concepts, including stuck pipe prevention and mitigation.
  • Petroleum Engineering: Drilling and Well Completion by John Lee: This comprehensive textbook delves into drilling operations, including sections on stuck pipe and its solutions.
  • Stuck Pipe: Causes, Prevention and Remedial Measures by D.L. Moore: This specialized book focuses specifically on stuck pipe issues, providing detailed analysis of causes and remedial measures.

Articles

  • "Stuck Pipe: A Review of Causes and Remedial Measures" by J.P. Sharma: This article offers an overview of stuck pipe causes and various remedial techniques, including the use of Free Point calculations.
  • "Free Point Analysis and Its Importance in Stuck Pipe Removal" by K.M. Patel: This article specifically examines the Free Point calculation and its role in optimizing stuck pipe removal operations.
  • "A Case Study on the Application of Free Point Calculation in a Stuck Pipe Incident" by R.A. Singh: This case study demonstrates the practical application of Free Point calculations in resolving a real-world stuck pipe situation.

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers) Website: SPE offers a wealth of resources related to oil and gas operations, including technical papers, presentations, and case studies on stuck pipe. You can search for specific keywords like "Free Point" or "Stuck Pipe".
  • Oilfield Glossary: This comprehensive online glossary provides definitions and explanations of technical terms used in the oil and gas industry, including Free Point and related concepts.
  • Schlumberger's Oilfield Glossary: Schlumberger, a leading oilfield services company, provides an extensive glossary of oil and gas terminology, including definitions for Free Point and related techniques.

Search Tips

  • Use specific keywords: When searching for information, combine relevant keywords like "Free Point," "Stuck Pipe," "Drilling," and "Oil & Gas."
  • Include relevant phrases: Instead of just keywords, try searching for specific phrases like "Free Point Calculation," "Free Point Analysis," or "Stuck Pipe Free Point."
  • Explore specific websites: Focus your search on trusted sources like SPE, Schlumberger, or reputable academic databases like JSTOR or ScienceDirect.
  • Use advanced operators: Use quotation marks to search for exact phrases ("Free Point Calculation") or the minus operator (-) to exclude certain keywords (e.g., "Free Point" - "Stuck Pipe" to focus on general Free Point concepts).

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