Forage et complétion de puits

Under Travel

Comprendre le "Sous-Déplacement" dans le Pétrole et le Gaz : Plongez dans le Mouvement de la Tige de Pompe

Dans le monde de la production pétrolière et gazière, le terme "sous-déplacement" fait référence à un phénomène spécifique lié au mouvement de la tige de pompe dans un puits. Il se produit lorsque le déplacement de la tige de pompe au niveau de la pompe (fond du puits) est inférieur au déplacement de la tige de surface. Cette différence peut avoir des implications significatives pour la productivité du puits et nécessite une surveillance et un dépannage attentifs.

Qu'est-ce que le Déplacement de la Tige de Pompe ?

Imaginez une canne à pêche. Lorsque vous lancez la ligne, la canne se plie et la ligne parcourt une certaine distance. De même, dans un puits de pétrole, la tige de pompe - une série de tiges reliées qui agissent comme un piston - est pompée de haut en bas pour faire remonter le pétrole à la surface. Le déplacement de la tige de pompe fait référence à la distance totale que la tige de pompe parcourt dans le puits.

Pourquoi le Sous-Déplacement Se Produit-Il ?

Le sous-déplacement se produit en raison de divers facteurs, notamment:

  • Efficacité de la Pompe : Si la pompe au fond du puits ne fonctionne pas efficacement, elle ne peut pas remonter autant de pétrole que prévu, ce qui entraîne un déplacement de la tige de pompe moindre.
  • Conditions du Fluide : Une viscosité élevée du fluide, une interférence de gaz ou la présence de sable peuvent entraver la capacité de la pompe à déplacer le fluide efficacement.
  • Problèmes de la Tige de Pompe : Des tiges cassées, des raccords usés ou des tiges bloquées peuvent empêcher la tige de pompe de se déplacer comme prévu.
  • Géométrie du Puits : Des déviations importantes dans le puits, comme des courbes serrées, peuvent restreindre le déplacement de la tige de pompe et entraîner un sous-déplacement.

Impact du Sous-Déplacement

Le sous-déplacement peut avoir un impact significatif sur la production du puits:

  • Production de Pétrole Réduite : Un déplacement moindre de la tige de pompe signifie qu'une quantité moindre de pétrole est remontée à la surface, ce qui affecte les taux de production globaux.
  • Coûts de Pompage Accrus : Comme la pompe fonctionne de manière inefficace, elle consomme plus d'énergie pour remonter la même quantité de pétrole, ce qui entraîne une augmentation des coûts d'exploitation.
  • Dommages Potentiels à l'Équipement : Si le problème est lié à la pompe ou à la tige de pompe, le sous-déplacement peut entraîner une usure, nécessitant finalement des réparations ou des remplacements coûteux.

Surveillance et Résolution du Sous-Déplacement

Une détection précoce du sous-déplacement est cruciale pour atténuer son impact négatif. Une surveillance régulière à travers:

  • Mesure du Déplacement de la Tige de Surface : Suivi du mouvement de la tige de pompe à la surface à l'aide de capteurs et d'enregistreurs.
  • Lectures de Pression en Fond de Puits : Surveillance de la pression au fond du puits pour évaluer l'efficacité de la pompe.
  • Analyse du Taux de Production : Examen des changements dans la production de pétrole pour identifier tout problème potentiel.

Une fois détecté, la résolution du sous-déplacement nécessite une enquête et une analyse minutieuses pour déterminer la cause profonde. Cela peut impliquer:

  • Inspection et Réparation de la Pompe : Évaluation de l'état de la pompe et réalisation des réparations ou des remplacements nécessaires.
  • Inspection et Maintenance de la Tige de Pompe : Vérification de la tige de pompe pour détecter l'usure, les tiges cassées ou les sections bloquées.
  • Évaluation du Puits : Investigation de tout problème potentiel avec la géométrie du puits qui pourrait restreindre le déplacement de la tige de pompe.

Conclusion

Comprendre le concept de "sous-déplacement" dans la production pétrolière et gazière est essentiel pour optimiser les performances du puits et minimiser les coûts opérationnels. En surveillant le déplacement de la tige de pompe, en analysant les données de production du puits et en s'attaquant efficacement aux causes sous-jacentes, les opérateurs peuvent garantir des performances optimales du puits et minimiser les conséquences négatives du sous-déplacement.


Test Your Knowledge

Quiz: Understanding "Under Travel" in Oil & Gas

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What does "under travel" refer to in oil and gas production?

a) The movement of oil and gas within the wellbore. b) The travel distance of the rod string at the surface. c) The difference between the rod string travel at the surface and at the pump. d) The amount of oil produced from a well.

Answer

c) The difference between the rod string travel at the surface and at the pump.

2. Which of the following factors can contribute to under travel?

a) Efficient pump operation. b) Low fluid viscosity. c) Smooth wellbore geometry. d) Broken rods in the rod string.

Answer

d) Broken rods in the rod string.

3. What is a potential consequence of under travel?

a) Increased oil production rates. b) Reduced operating costs. c) Improved pump efficiency. d) Potential damage to equipment.

Answer

d) Potential damage to equipment.

4. Which method is NOT used for monitoring under travel?

a) Surface rod travel measurement. b) Downhole pressure readings. c) Wellbore temperature monitoring. d) Production rate analysis.

Answer

c) Wellbore temperature monitoring.

5. What is the first step in addressing under travel?

a) Replacing the entire rod string. b) Increasing the pumping speed. c) Investigating the root cause. d) Shutting down the well.

Answer

c) Investigating the root cause.

Exercise: Under Travel Scenario

Scenario: You are an engineer monitoring an oil well. You notice a significant decrease in oil production and a discrepancy between surface rod travel and downhole pump travel, indicating under travel.

Task:

  1. Identify three potential causes for under travel in this scenario.
  2. Explain how you would approach investigating each potential cause.
  3. Outline two possible solutions for addressing the identified causes.

Exercice Correction

**Potential causes:** * **Pump malfunction:** The pump may be worn out, damaged, or not functioning properly. * **Rod string issues:** Broken rods, worn-out couplings, or stuck rods can hinder movement. * **Fluid conditions:** High viscosity, gas interference, or presence of sand could be hindering the pump's ability to lift oil. **Investigation:** * **Pump malfunction:** Inspect the pump using downhole cameras or other tools to assess its condition. * **Rod string issues:** Run a logging tool to check for broken or stuck rods, or analyze surface rod travel data for inconsistencies. * **Fluid conditions:** Analyze the produced fluid for viscosity, gas content, and sand content. **Solutions:** * **Pump replacement/repair:** If the pump is malfunctioning, it needs to be repaired or replaced. * **Rod string repair/replacement:** Broken rods or worn-out couplings need to be repaired or replaced. If the rod string is stuck, it may need to be freed using specialized tools. * **Fluid management:** If high viscosity, gas, or sand is causing the issue, implementing production techniques like gas lift or artificial lift could be necessary.


Books

  • "Petroleum Production Engineering" by William C. Lyons: This comprehensive text covers various aspects of oil and gas production, including artificial lift methods and rod pump systems, where under travel is discussed.
  • "Artificial Lift Systems for Oil and Gas Wells" by Dennis L. Woods: This book delves into different artificial lift technologies, including rod pumps, and provides detailed information on their operation and potential problems like under travel.
  • "Production Operations: Oil and Gas Exploration and Production" by E.L. Dougherty: This book offers a broad overview of oil and gas production operations, including topics like well completion, artificial lift, and troubleshooting issues like under travel.

Articles

  • "Understanding and Preventing Rod String Under-Travel" by SPE: This Society of Petroleum Engineers article explores the causes and consequences of under travel, emphasizing the importance of monitoring and mitigation.
  • "Rod Pump Under-Travel: Causes, Diagnosis, and Solutions" by Oil & Gas Journal: This article provides a practical guide to understanding, diagnosing, and addressing rod string under travel in oil wells.
  • "Rod Pump Under-Travel: A Practical Guide to Troubleshooting and Optimization" by PennWell: This article focuses on troubleshooting under travel issues related to rod pumps, offering practical strategies and solutions.

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers) website: You can find numerous technical papers, presentations, and webinars related to artificial lift, rod pumps, and under travel on the SPE website.
  • Oil & Gas Journal website: The Oil & Gas Journal website offers articles, technical data, and industry news related to oil and gas production, including topics like under travel.
  • PennWell website: PennWell provides a variety of resources for the oil and gas industry, including articles, case studies, and technical information on rod pump systems and under travel.

Search Tips

  • Use specific keywords: Include keywords like "under travel," "rod string travel," "rod pump under travel," "artificial lift," and "oil and gas production."
  • Combine keywords with operators: Utilize operators like "AND," "OR," and "NOT" to refine your search. For example, "under travel AND rod pump AND diagnosis."
  • Use quotation marks: Enclose specific phrases in quotation marks to find exact matches. For instance, "rod string under travel causes."
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