Forage et complétion de puits

Steerable Motor (drilling)

Moteurs orientables : Naviguer vers le pétrole et le gaz

Le parcours pour extraire le pétrole et le gaz de la terre est souvent semé d'embûches. Naviguer à travers des formations rocheuses complexes, maintenir une trajectoire de puits optimale et atteindre la zone cible souhaitée sont essentiels pour des opérations efficaces et sûres. C'est là que les moteurs orientables entrent en jeu, révolutionnant le monde du forage en profondeur.

Un tournant dans l'histoire : Le moteur orientable

Contrairement au forage rotatif traditionnel, où le puits est guidé à l'aide d'un système complexe de moteurs à boue et d'assemblages courbés, les moteurs orientables offrent une solution plus intégrée et efficace. Essentiellement, ces moteurs sont des outils de forage en profondeur spécialisés équipés d'un boîtier courbé, ce qui leur permet non seulement de faire tourner le trépan, mais aussi de diriger la direction du puits.

Le boîtier courbé crée une force décalée, permettant au moteur d'appliquer une pression directionnelle contre les formations rocheuses. Cela permet des ajustements en temps réel de la trajectoire du puits, améliorant le contrôle et la flexibilité pendant le processus de forage.

Avantages des moteurs orientables :

  • Contrôle accru : Contrôle précis de la trajectoire du puits, permettant de naviguer à travers des formations complexes et de cibler des réservoirs spécifiques.
  • Efficacité accrue : Temps et effort réduits pour la direction du puits, ce qui conduit à un forage plus rapide et à une production accrue.
  • Réduction des coûts : Moins de déplacements à la surface pour les changements de direction, ce qui se traduit par des économies de coûts significatives.
  • Sécurité accrue : La précision et le contrôle accrus minimisent le risque de rencontrer des dangers géologiques et l'instabilité du puits.

Différents types de moteurs orientables :

Il existe différents types de moteurs orientables, chacun ayant des caractéristiques et des applications uniques :

  • Systèmes orientables rotatifs (RSS) : Offrent des capacités de direction continues et sont largement utilisés pour les puits horizontaux et à portée étendue.
  • Pousser le trépan (PTB) : Ces systèmes guident le puits en poussant le trépan dans une direction spécifique, idéal pour les espaces restreints et les formations complexes.
  • Systèmes orientables électriques (ESS) : Utilisent des moteurs électriques pour alimenter les mécanismes de direction, permettant un meilleur contrôle et une meilleure réactivité.

Applications dans le forage et l'achèvement des puits :

Les moteurs orientables sont essentiels dans une variété d'applications de forage :

  • Forage horizontal : Guider le puits horizontalement pour accéder à des réservoirs latéralement étendus.
  • Déviation : Créer de nouveaux puits à partir de puits existants pour accéder à des réserves inexploitées.
  • Géostéering : Guider le puits en fonction des données géologiques en temps réel pour optimiser le positionnement du puits.
  • Achèvement du puits : Utiliser des moteurs orientables pour installer l'équipement d'achèvement et optimiser la production.

Conclusion :

Les moteurs orientables ont transformé l'industrie du forage, permettant une exploration plus efficace, plus sûre et plus rentable des ressources pétrolières et gazières. Leur capacité à naviguer à travers des formations géologiques complexes et à fournir un contrôle en temps réel sur la trajectoire du puits a ouvert de nouveaux horizons pour l'extraction de ces ressources précieuses. Au fur et à mesure que la technologie progresse, les systèmes de moteurs orientables deviennent de plus en plus sophistiqués et fiables, consolidant davantage leur position en tant qu'outil indispensable dans le monde du forage et de l'achèvement des puits.

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Quiz: Steerable Motors in Oil & Gas

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary function of a steerable motor in drilling?

a) To rotate the drill bit. b) To steer the wellbore's direction. c) To pump drilling mud. d) To measure downhole pressure.

Answer

b) To steer the wellbore's direction.

2. Which of the following is NOT an advantage of using steerable motors?

a) Increased control over wellbore trajectory. b) Enhanced drilling efficiency. c) Reduced costs. d) Increased risk of encountering geological hazards.

Answer

d) Increased risk of encountering geological hazards.

3. What type of steerable motor system is ideal for tight spaces and complex formations?

a) Rotary Steerable Systems (RSS). b) Push-the-Bit (PTB). c) Electric Steerable Systems (ESS). d) None of the above.

Answer

b) Push-the-Bit (PTB).

4. Which application of steerable motors involves creating a new wellbore from an existing one?

a) Horizontal drilling. b) Sidetracking. c) Geosteering. d) Well completion.

Answer

b) Sidetracking.

5. What is the main reason why steerable motors have revolutionized the drilling industry?

a) They are cheaper than traditional drilling methods. b) They are faster than traditional drilling methods. c) They provide greater control and flexibility during the drilling process. d) They are less prone to mechanical breakdowns.

Answer

c) They provide greater control and flexibility during the drilling process.

Exercise:

Scenario: You are a drilling engineer tasked with planning a horizontal well in a complex formation with several geological hazards.

Task: Explain how you would utilize steerable motors to navigate these challenges and optimize the wellbore trajectory. Briefly discuss the benefits of using steerable motors in this scenario compared to traditional drilling methods.

Exercice Correction

To navigate the complex formation and geological hazards, I would utilize a Rotary Steerable System (RSS). The RSS would allow for continuous steering control, enabling me to adjust the wellbore trajectory in real-time based on downhole geological data. This allows me to avoid potential hazards and optimize the wellbore placement to reach the target reservoir effectively.

Compared to traditional drilling methods, using steerable motors in this scenario offers several advantages:

  • **Increased Control:** Real-time steering allows for precise navigation around geological hazards, minimizing the risk of wellbore instability and potential drilling problems.
  • **Enhanced Efficiency:** Precise control and real-time adjustments reduce the need for time-consuming directional changes using traditional methods, leading to faster and more efficient drilling.
  • **Reduced Costs:** Fewer trips to the surface for directional changes translate to significant cost savings by minimizing rig time and operational expenses.
  • **Improved Safety:** The ability to navigate complex formations and avoid hazards enhances safety by minimizing the risk of wellbore instability and potential accidents.

Overall, using steerable motors in this scenario will optimize wellbore placement, minimize risks, and lead to a more efficient and cost-effective drilling operation.

Books

  • "Drilling Engineering" by John C. S. Long (This book provides a comprehensive overview of drilling technology and techniques, including steerable motor systems.)
  • "The Petroleum Engineering Handbook" by William D. McCain (This handbook covers various aspects of petroleum engineering, including drilling and well completion, with sections dedicated to steerable motors.)
  • "Reservoir Engineering Handbook" by Tarek Ahmed (This handbook focuses on reservoir engineering, but also covers wellbore design and drilling techniques, including steerable motor systems.)

Articles

  • "Rotary Steerable Systems: A Review" by A.A. Ghasemi, M.R. Mohammadi, and M.H. Ghazanfari (This article provides a detailed review of rotary steerable systems, their working principles, and applications in drilling.)
  • "Push-the-Bit Drilling: A Review" by D.J. Griffiths (This article explores the technology and applications of push-the-bit steerable drilling systems.)
  • "Electric Steerable Systems: The Future of Drilling" by T.M. Jones (This article discusses the advantages of electric steerable systems and their potential to revolutionize the drilling industry.)

Online Resources

  • Schlumberger: https://www.slb.com/ (Schlumberger is a leading oilfield services company that offers a wide range of steerable motor systems and related technologies.)
  • Baker Hughes: https://www.bakerhughes.com/ (Baker Hughes is another major oilfield services company that provides steerable motor systems and related technologies.)
  • Halliburton: https://www.halliburton.com/ (Halliburton is a global oilfield services company offering various steerable motor systems and drilling technologies.)

Search Tips

  • "Steerable Motor Drilling" - This search will provide general information on steerable motor systems used in drilling.
  • "Rotary Steerable System" - This search will focus on the specific type of steerable motor known as the Rotary Steerable System.
  • "Push-the-Bit Drilling" - This search will provide information on the Push-the-Bit steerable drilling method.
  • "Electric Steerable System" - This search will provide information on the Electric Steerable System, a newer type of steerable motor.
  • "Steerable Motor Manufacturers" - This search will list companies that manufacture and supply steerable motor systems.

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