Forage et complétion de puits

Long Radius Well

Puits à Long Rayon : Naviguer les Courbes dans l'Exploration Pétrolière et Gazière

Dans le monde de l'exploration pétrolière et gazière, atteindre le réservoir cible n'est pas toujours un chemin direct. Souvent, les complexités géologiques et les contraintes de surface nécessitent de forer des puits qui dévient de la verticale, créant ce que l'on appelle des "puits à long rayon". Ces puits se caractérisent par des courbes graduelles et continues, leur permettant de naviguer dans des formations difficiles et d'accéder à des réserves de pétrole et de gaz qui seraient autrement inaccessibles.

Qu'est-ce qui définit un puits à long rayon ?

La principale différence entre un puits à long rayon et un puits directionnel traditionnel réside dans l'angle de déviation. Alors que les puits directionnels peuvent avoir des virages brusques avec des angles de déviation élevés, les puits à long rayon présentent une courbe douce et arrondie. En général, le changement de déviation dans un puits à long rayon est relativement faible, allant de environ 2 à 6 degrés pour 100 pieds de déplacement horizontal. Ce changement de direction lent et contrôlé permet un forage plus fluide et réduit le risque de complications telles que le coude de chien ou le blocage du tuyau de forage.

Avantages des puits à long rayon :

  • Portée accrue : Les puits à long rayon peuvent atteindre efficacement des cibles situées à une distance importante du puits de tête, permettant d'accéder à des réserves qui étaient auparavant considérées comme inaccessibles avec les techniques de forage conventionnelles.
  • Réduction du risque de complications : La courbe graduelle d'un puits à long rayon minimise les contraintes sur le train de forage, réduisant la probabilité de flambage ou de blocage du tuyau de forage dans le puits.
  • Contrôle amélioré de la trajectoire : L'angle de déviation contrôlé permet un contrôle précis de la trajectoire, garantissant que le puits atteint le réservoir cible avec une déviation minimale par rapport au trajet prévu.
  • Stabilité optimisée du puits : La courbe douce d'un puits à long rayon peut contribuer à améliorer la stabilité du puits, réduisant le risque d'effondrement ou de dommages à la formation.

Applications des puits à long rayon :

  • Forage horizontal : Les puits à long rayon sont souvent utilisés dans le forage horizontal, permettant d'accéder à des sections horizontales étendues à l'intérieur du réservoir pour une production accrue.
  • Forage offshore : La courbe graduelle des puits à long rayon contribue à minimiser le risque d'instabilité du puits dans des environnements offshore difficiles.
  • Déviation latérale : Les puits à long rayon sont efficaces dans les opérations de déviation latérale, permettant la création de nouveaux puits à partir de puits existants pour accéder à des réserves non exploitées.

Progrès technologiques :

Le développement de technologies de forage sophistiquées, telles que les systèmes de forage directionnel avancés et la surveillance en temps réel du puits, a considérablement amélioré l'efficacité et l'efficience des puits à long rayon. Ces progrès ont permis un contrôle de la trajectoire encore plus précis et une réduction du temps de forage, faisant des puits à long rayon une option viable pour un éventail plus large de scénarios d'exploration.

En conclusion :

Les puits à long rayon sont des outils essentiels dans l'industrie pétrolière et gazière, permettant l'exploration et la production de ressources qui seraient autrement inaccessibles. Leur déviation contrôlée et leurs courbes douces offrent un moyen sûr et efficace de naviguer dans des formations géologiques difficiles et de maximiser le potentiel des réserves de pétrole et de gaz. Alors que les technologies de forage continuent de progresser, nous pouvons nous attendre à ce que les puits à long rayon jouent un rôle encore plus important dans l'avenir de l'industrie.


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Quiz: Long Radius Wells

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What distinguishes a long radius well from a traditional directional well? a) The use of advanced drilling technologies. b) The presence of a gradual, sweeping curve. c) The ability to access offshore reserves. d) The depth of the wellbore.

Answer

b) The presence of a gradual, sweeping curve.

2. What is the typical deviation angle change in a long radius well? a) 10 to 15 degrees per 100 feet b) 2 to 6 degrees per 100 feet c) 0.5 to 2 degrees per 100 feet d) 8 to 12 degrees per 100 feet

Answer

b) 2 to 6 degrees per 100 feet

3. Which of the following is NOT a benefit of using long radius wells? a) Enhanced reach to target reserves. b) Reduced risk of drill pipe buckling. c) Improved wellbore stability. d) Higher drilling costs compared to traditional methods.

Answer

d) Higher drilling costs compared to traditional methods.

4. Long radius wells are commonly used in: a) Horizontal drilling only. b) Offshore drilling only. c) Sidetracking operations only. d) All of the above.

Answer

d) All of the above.

5. What technological advancements have contributed to the success of long radius wells? a) Improved wellbore monitoring systems. b) Advanced directional drilling systems. c) Both a) and b) d) Neither a) nor b)

Answer

c) Both a) and b)

Exercise: Designing a Long Radius Well

Scenario: You are a drilling engineer tasked with designing a long radius well to reach a target reservoir located 10,000 feet horizontally from the wellhead. The reservoir lies at a depth of 8,000 feet. You need to determine the following:

  • Total Measured Depth (TMD): The total length of the wellbore.
  • Build Rate: The deviation angle change per 100 feet of horizontal displacement.
  • Kick-off Point (KOP): The depth at which the wellbore starts deviating from vertical.

Requirements:

  • Use a build rate of 3 degrees per 100 feet of horizontal displacement.
  • Assume a straight, vertical section before the build section.

Instructions:

  1. Calculate the total horizontal displacement of the wellbore.
  2. Calculate the total vertical displacement of the wellbore.
  3. Calculate the TMD using the Pythagorean Theorem.
  4. Determine the KOP based on the build rate and the vertical displacement.

Exercise Correction:

Exercice Correction

**1. Total Horizontal Displacement:** 10,000 feet (given) **2. Total Vertical Displacement:** * Calculate the vertical displacement for the build section: (10,000 feet / 100 feet) * 3 degrees = 300 degrees. * Convert degrees to radians: 300 degrees * (π / 180) = 5π/3 radians. * Calculate vertical displacement: 10,000 feet * sin(5π/3) = -8,660 feet. * Total vertical displacement: 8,000 feet (reservoir depth) + 8,660 feet = 16,660 feet. **3. Total Measured Depth (TMD):** * TMD = √(Horizontal Displacement² + Vertical Displacement²) * TMD = √(10,000² + 16,660²) = 19,364 feet (approximately) **4. Kick-off Point (KOP):** * Since the build rate is 3 degrees per 100 feet, we need to find the depth where the wellbore starts deviating to achieve the desired vertical displacement (8,000 feet). * Vertical displacement at KOP: 8,000 feet - 8,660 feet = -660 feet. * KOP: 8,000 feet (reservoir depth) + 660 feet = 8,660 feet.


Books

  • Petroleum Engineering Handbook: This comprehensive handbook covers various aspects of petroleum engineering, including directional drilling and wellbore design. It contains detailed information on long radius wells, their applications, and technological advancements.
  • Directional Drilling: Theory and Practice: This book offers a comprehensive analysis of directional drilling principles, techniques, and equipment. It includes sections on long radius wells, their benefits, and challenges.
  • Wellbore Stability: This book focuses on the stability of wellbores during drilling, covering various factors influencing stability, including wellbore geometry and the impact of long radius wells.

Articles

  • "Long Radius Drilling: A Technological Advancement in the Oil & Gas Industry" by [Author Name], [Journal Name], [Year]: This article explores the advancements in long radius drilling, its advantages, and its impact on the oil and gas industry.
  • "Optimized Trajectory Planning for Long Radius Wells" by [Author Name], [Journal Name], [Year]: This research paper focuses on optimizing trajectory planning for long radius wells using advanced simulation software and techniques.
  • "Case Study: Utilizing Long Radius Wells to Access Remote Reservoirs" by [Author Name], [Journal Name], [Year]: This case study provides a practical example of how long radius wells were successfully deployed to access reserves in a challenging geological setting.

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers): The SPE website offers a vast collection of technical papers, presentations, and research publications on various aspects of petroleum engineering, including directional drilling and long radius wells.
  • OnePetro: This online resource provides access to a comprehensive library of technical content from industry experts, including information on long radius well design, drilling, and completion.
  • Schlumberger: This multinational oilfield services company offers a wealth of information on its website, including technical papers, case studies, and product offerings related to directional drilling and long radius well technology.
  • Halliburton: Another leading oilfield services company, Halliburton's website offers resources on their expertise in directional drilling, including long radius wells, and their role in optimizing well design and drilling operations.

Search Tips

  • "Long Radius Wells" + "Directional Drilling": This search query will refine your search for articles and resources focusing specifically on long radius wells within the context of directional drilling.
  • "Long Radius Wells" + "Case Studies": This query will help you find real-world examples of how long radius wells were applied in different geological settings.
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  • "Long Radius Wells" + "[Specific Location or Reservoir]": Replace "[Specific Location or Reservoir]" with the specific area you are interested in, to find resources related to long radius wells used in that particular location or targeting that specific reservoir.

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