Forage et complétion de puits

Wait and Weigh Method

Attendez et pesez : une approche simplifiée pour contrôler les remontées de formation dans les opérations pétrolières et gazières

Dans le monde de l'exploration pétrolière et gazière, des événements imprévus peuvent survenir lors des opérations de forage. L'un de ces événements est une **remontée de formation**, un afflux soudain de fluides de formation dans le puits. Ces remontées peuvent être dangereuses, conduisant à des débits incontrôlés potentiels et des dommages importants. Pour prévenir de telles catastrophes, une variété de techniques sont utilisées pour contrôler la remontée et restaurer la stabilité du puits. L'une de ces méthodes est la **méthode Attendez et pesez**, une approche simple mais efficace qui est devenue une pratique courante dans l'industrie.

Comprendre la méthode Attendez et pesez

La méthode Attendez et pesez est une technique utilisée pour calculer le poids de boue de kill nécessaire pour contrôler efficacement une remontée de formation. Elle repose sur le principe fondamental des relations entre la pression et la densité dans le puits. La méthode implique :

  1. Mesurer la remontée de formation : Une fois qu'une remontée de formation est détectée, la première étape consiste à mesurer l'augmentation du volume de fluide dans le puits. Cela se fait généralement en observant la montée du niveau de boue dans le tubage ou en surveillant le volume de fluide s'écoulant hors du puits.

  2. Calculer la différence de pression : La différence de pression entre le tubage et le puits est mesurée. Cette différence de pression est directement liée au volume de la remontée de formation et au poids du fluide dans le puits.

  3. Déterminer le poids de boue de kill : La différence de pression calculée, combinée au volume de la remontée de formation, permet à l'ingénieur de déterminer le poids de boue de kill requis. Ce poids est calculé pour garantir que la boue de kill sera plus dense que le fluide de formation et le déplacera efficacement.

  4. Injection et circulation : Le poids de boue de kill calculé est ensuite injecté dans le puits, déplaçant le fluide de formation plus léger et contrôlant efficacement la remontée de formation. Cela se fait généralement en une seule circulation, minimisant le temps et les risques potentiels associés à plusieurs étapes de circulation.

Avantages et considérations

La méthode Attendez et pesez offre plusieurs avantages :

  • Simplicité : C'est une méthode relativement simple, nécessitant un minimum de calculs et d'équipements.
  • Efficacité : L'approche à circulation unique minimise le temps nécessaire pour contrôler la remontée de formation.
  • Rentabilité : La simplicité et l'efficacité de la méthode en font une solution rentable par rapport aux méthodes de contrôle des remontées de formation plus complexes.

Cependant, il y a quelques considérations :

  • Applicabilité limitée : La méthode est principalement adaptée aux remontées de formation relativement petites, où le volume et la différence de pression sont gérables.
  • Précision : La précision de la méthode dépend de la qualité des mesures de pression et de volume.
  • Considérations sur le poids de la boue : Le poids de boue de kill requis doit être soigneusement sélectionné pour garantir une densité suffisante tout en tenant compte des problèmes de compatibilité potentiels et de l'intégrité du puits.

Conclusion

La méthode Attendez et pesez est un outil précieux dans l'arsenal des ingénieurs de forage pétrolier et gazier pour contrôler les remontées de formation. Sa simplicité, son efficacité et sa rentabilité en font un choix populaire pour gérer les remontées de formation mineures à modérées dans les opérations de forage. Cependant, il est crucial de tenir compte de ses limites et de s'assurer d'une mise en œuvre correcte pour garantir son efficacité dans la sauvegarde de l'intégrité du puits et le maintien d'un environnement de forage sûr.


Test Your Knowledge

Wait and Weigh Method Quiz

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary goal of the Wait and Weigh method?

a) To prevent kicks from happening. b) To calculate the weight of kill weight mud needed to control a kick. c) To measure the volume of formation fluid entering the wellbore. d) To determine the cause of a kick.

Answer

b) To calculate the weight of kill weight mud needed to control a kick.

2. The Wait and Weigh method relies on which fundamental principle?

a) Fluid dynamics b) Pressure and density relationships c) Chemical reactions d) Temperature gradients

Answer

b) Pressure and density relationships

3. What is the first step in the Wait and Weigh method?

a) Calculating the pressure difference. b) Determining the kill weight mud weight. c) Injecting kill weight mud into the wellbore. d) Measuring the kick.

Answer

d) Measuring the kick.

4. Which of the following is NOT an advantage of the Wait and Weigh method?

a) Simplicity b) Efficiency c) Cost-effectiveness d) Ability to handle large kicks

Answer

d) Ability to handle large kicks

5. Why is it important to carefully consider the compatibility of kill weight mud with the wellbore?

a) To avoid damaging the wellbore lining. b) To prevent chemical reactions that could cause a blowout. c) To ensure the mud flows smoothly through the pipes. d) All of the above.

Answer

d) All of the above.

Wait and Weigh Method Exercise

Scenario: A drilling crew encounters a kick while drilling at 10,000 feet. They observe a 50 barrel increase in mud level in the casing. The pressure difference between the casing and tubing is measured as 500 psi.

Task: Using the Wait and Weigh method, calculate the required kill weight mud weight to control the kick.

Assumptions:

  • The formation fluid density is 8.5 ppg (pounds per gallon).
  • The density of the original mud is 12 ppg.
  • The pressure gradient is 0.45 psi/ft.

Hints:

  • You can use the formula: Kill Weight Mud (ppg) = Formation Fluid Density (ppg) + (Pressure Difference (psi) / (Pressure Gradient (psi/ft) * Depth (ft))).
  • Remember to account for the volume of the kick in your calculations.

Exercice Correction

1. **Calculate the pressure at the kick point:** Pressure at 10,000 ft = Pressure Gradient (psi/ft) * Depth (ft) = 0.45 psi/ft * 10,000 ft = 4500 psi 2. **Calculate the pressure at the surface:** Pressure at surface = Pressure at kick point - Pressure difference = 4500 psi - 500 psi = 4000 psi 3. **Calculate the hydrostatic pressure of the original mud:** Hydrostatic pressure = Mud density (ppg) * Depth (ft) * 0.052 (conversion factor) = 12 ppg * 10,000 ft * 0.052 = 6240 psi 4. **Calculate the hydrostatic pressure needed to control the kick:** Required hydrostatic pressure = Hydrostatic pressure of original mud + Pressure difference = 6240 psi + 500 psi = 6740 psi 5. **Calculate the kill weight mud density:** Kill weight mud (ppg) = Formation Fluid Density (ppg) + (Pressure Difference (psi) / (Pressure Gradient (psi/ft) * Depth (ft))) = 8.5 ppg + (500 psi / (0.45 psi/ft * 10,000 ft)) = 8.5 ppg + 0.111 ppg = 8.611 ppg **Therefore, the required kill weight mud density is approximately 8.611 ppg.**


Books

  • "Drilling Engineering: Principles and Practices" by Adam T. Bourgoyne, Jr., et al. (2011): This comprehensive text on drilling engineering provides a detailed explanation of kick control techniques, including the Wait and Weigh method, with practical examples and case studies.
  • "Petroleum Engineering Handbook" by John A. Tiratsoo (2013): A classic reference in the field, this handbook covers a wide range of topics in petroleum engineering, including drilling, well control, and kick management, with a dedicated section on the Wait and Weigh method.

Articles

  • "Kick Control Procedures for Drilling Operations" by W.B. Cotton (Journal of Petroleum Technology, 1967): A foundational article that discusses various kick control methods, including the Wait and Weigh approach, and provides insights into its historical development and application.
  • "The Wait and Weigh Method: A Simplified Approach to Controlling Kicks" by R.P. Smith (SPE Drilling & Completion, 2002): This article focuses on the Wait and Weigh method, explaining its mechanics, advantages, and limitations, offering practical recommendations for its implementation.
  • "Kick Control Techniques for Drilling Wells" by J.H.B. Smith (Oil & Gas Journal, 2005): This article presents a comprehensive overview of kick control techniques, including the Wait and Weigh method, and compares different methods in terms of effectiveness, cost, and applicability.

Online Resources

  • "Wait and Weigh Kick Control" by Schlumberger (Online Course): Schlumberger, a leading oilfield service provider, offers an online course that covers the Wait and Weigh method in detail, providing step-by-step instructions, practical examples, and best practices.
  • "Kick Control: Wait and Weigh Method" by Drillinginfo (Online Resource): Drillinginfo, a reputable oil and gas data and analytics provider, offers a comprehensive resource on the Wait and Weigh method, with explanations, diagrams, and practical applications.

Search Tips

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