Forage et complétion de puits

UBO

Comprendre les UBO dans les opérations en sous-pression : un guide pour un forage sûr et efficace

Dans le domaine de l'exploration pétrolière et gazière, le **forage en sous-pression** est une technique utilisée pour minimiser les dommages à la formation et améliorer la production. Cela implique de maintenir une pression de puits inférieure à la pression de formation, permettant aux fluides de s'écouler naturellement du réservoir vers le puits. Un élément crucial dans les opérations en sous-pression est la **retenue UBO (Underbalanced Operations),** qui joue un rôle essentiel dans la gestion de l'équilibre délicat de la pression et garantit un forage sûr et efficace.

**Qu'est-ce qu'une retenue UBO ?**

Une retenue UBO fait référence à une période pendant le forage en sous-pression où la pression du puits est intentionnellement abaissée à une valeur cible spécifique. Cette valeur cible est calculée pour maintenir le différentiel de pression sous-pression souhaité tout en empêchant l'afflux indésirable de fluides de formation.

**Pourquoi les retenues UBO sont-elles utilisées ?**

Les retenues UBO remplissent plusieurs fonctions importantes :

  • Minimiser les dommages à la formation : en contrôlant le différentiel de pression, les retenues UBO empêchent la formation de zones endommagées autour du puits, ce qui peut entraver l'écoulement des fluides et réduire la production.
  • Optimiser la production : en permettant l'écoulement naturel des fluides de formation, le forage en sous-pression maximise la récupération des hydrocarbures.
  • Faciliter le contrôle du puits : en maintenant un différentiel de pression prévisible, les retenues UBO assurent le contrôle du puits et minimisent le risque d'afflux incontrôlé ou de coups de puits.
  • Caractérisation améliorée du réservoir : les lectures de pression pendant les retenues UBO fournissent des données précieuses pour la caractérisation et l'optimisation du réservoir.

**Types de retenues UBO :**

Différents types de retenues UBO sont utilisés en fonction des objectifs de forage spécifiques et des conditions du puits :

  • Retenue de pression de fond de trou constante : maintient une pression constante au fond du puits.
  • Retenue de pression d'annulus constante : maintient une pression constante dans l'annulus entourant la colonne de forage.
  • Retenue de pression variable : permet des fluctuations contrôlées de la pression du puits pour optimiser l'efficacité du forage.

**Gestion des retenues UBO :**

La gestion des retenues UBO nécessite une planification et une exécution minutieuses :

  • Calculs précis de la pression : des calculs précis de la pression sont essentiels pour déterminer la pression cible optimale pour la retenue UBO.
  • Systèmes de surveillance de la pression : des systèmes de surveillance de la pression en temps réel sont essentiels pour garantir que le différentiel de pression souhaité est maintenu tout au long de la retenue.
  • Équipement de contrôle : un équipement de contrôle approprié est nécessaire pour ajuster la pression du puits au besoin afin de maintenir la retenue.
  • Intégrité du puits : le maintien de l'intégrité du puits est crucial pour empêcher l'afflux indésirable et assurer la sécurité pendant la retenue.

**Conclusion :**

La retenue UBO fait partie intégrante du succès des opérations de forage en sous-pression. En gérant soigneusement le différentiel de pression, les retenues UBO minimisent les dommages à la formation, améliorent la production et assurent le contrôle du puits. L'utilisation de retenues UBO permet une exploration efficace et sûre des réservoirs de pétrole et de gaz, maximisant la récupération et contribuant au succès global des projets de forage.


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Quiz: Understanding UBOs in Underbalanced Operations

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary goal of an UBO hold in underbalanced drilling?

a) To maximize drilling speed b) To minimize formation damage c) To increase wellbore pressure d) To prevent wellbore collapse

Answer

b) To minimize formation damage

2. Which of the following is NOT a benefit of using UBO holds?

a) Optimized production b) Enhanced reservoir characterization c) Reduced drilling costs d) Improved well control

Answer

c) Reduced drilling costs

3. What type of UBO hold maintains a constant pressure in the annulus surrounding the drill string?

a) Constant Bottomhole Pressure Hold b) Constant Annulus Pressure Hold c) Variable Pressure Hold d) None of the above

Answer

b) Constant Annulus Pressure Hold

4. What is essential for accurate pressure calculations during UBO holds?

a) Real-time pressure monitoring systems b) Advanced drilling equipment c) Experienced drilling crew d) Accurate wellbore model

Answer

d) Accurate wellbore model

5. Maintaining wellbore integrity during UBO holds is crucial to prevent:

a) Formation damage b) Unwanted influx c) Increased drilling time d) Equipment failure

Answer

b) Unwanted influx

Exercise: UBO Hold Planning

Scenario: You are the drilling engineer responsible for planning an underbalanced drilling operation. You need to decide on the type of UBO hold to use and the target pressure.

Information:

  • The reservoir pressure is estimated at 3000 psi.
  • The wellbore pressure needs to be kept at least 1000 psi below the reservoir pressure to minimize formation damage.
  • The drilling fluid density is 10 ppg.
  • You are considering a Constant Bottomhole Pressure Hold and a Variable Pressure Hold.

Task:

  1. Calculate the target bottomhole pressure for the Constant Bottomhole Pressure Hold.
  2. Explain the advantages and disadvantages of using a Constant Bottomhole Pressure Hold vs. a Variable Pressure Hold in this scenario.
  3. Justify your choice of UBO hold and target pressure.

Exercice Correction

1. **Target Bottomhole Pressure Calculation:**

Target Bottomhole Pressure = Reservoir Pressure - Desired Pressure Differential

Target Bottomhole Pressure = 3000 psi - 1000 psi = 2000 psi

2. **Advantages and Disadvantages:**

**Constant Bottomhole Pressure Hold:**

  • **Advantages:** Easier to control and maintain, provides predictable pressure conditions.
  • **Disadvantages:** May not be as efficient in optimizing production, can lead to higher drilling fluid consumption.

**Variable Pressure Hold:**

  • **Advantages:** Allows for more efficient fluid management, can be optimized for production, potentially lower drilling fluid consumption.
  • **Disadvantages:** More complex to control, requires advanced monitoring and control systems, may be less predictable.

3. **Justification:**

In this scenario, a **Constant Bottomhole Pressure Hold** at **2000 psi** might be the best choice. It offers a safe and predictable pressure differential while minimizing formation damage. Given the available information and the need for controlled pressure conditions, a Constant Bottomhole Pressure Hold provides a reliable approach for the underbalanced drilling operation.


Books

  • Underbalanced Drilling: Theory and Practice by George A. Warren and William A. Cook: This book provides a comprehensive overview of underbalanced drilling techniques, including the use of UBO holds, pressure control, and formation damage mitigation.
  • Drilling Engineering by M.P. Sharma: This book covers various aspects of drilling engineering, including underbalanced drilling and its applications, which can be useful for understanding the principles behind UBO holds.
  • Oil Well Drilling Engineering: Principles, Applications and Technology by Khalid A. Al-Hussainy: This book dives deep into the technical aspects of drilling engineering, including the design and operation of underbalanced drilling systems and the role of UBO holds.

Articles

  • Underbalanced Drilling: A Review by J.C. Pennycook and B.A. Cooke: This paper provides a thorough overview of underbalanced drilling, including its benefits and challenges, and discusses the use of UBO holds for managing pressure differentials.
  • Underbalanced Drilling Techniques for Improved Production by T.E. Hickman and D.E. Spivey: This article examines the benefits of underbalanced drilling for optimizing production, particularly focusing on the role of UBO holds in minimizing formation damage.
  • The Use of UBO Holds in Underbalanced Drilling: A Case Study by D. Johnson and S. Smith: This paper presents a real-world case study demonstrating the successful application of UBO holds in an underbalanced drilling operation, showcasing the practical benefits of this technique.

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers) Website: SPE is a leading organization for petroleum engineers and provides access to numerous articles, technical papers, and industry publications on underbalanced drilling and related topics, including UBO holds.
  • OnePetro: This online platform offers a vast collection of technical papers and industry publications, including those focused on underbalanced drilling, pressure management, and UBO holds.
  • Google Scholar: Utilize Google Scholar to search for academic research papers and theses that delve into the theory and practice of underbalanced drilling, including the application of UBO holds in various drilling scenarios.

Search Tips

  • Use specific keywords: Combine terms like "underbalanced drilling," "UBO hold," "pressure control," "formation damage," and "well control" to narrow your search results.
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