Shkenca e naftës: Pse janë kaq të vështira për t'u shpuar puset ultra të thella?

Sfida 1: Sistemet komplekse të presionit në puset ultra të thella e ndërlikojnë projektimin e strukturës së pusit

Puset ultra të thella depërtojnë në formacione të shumta gjeologjike, duke u përballur me regjime shumë komplekse dhe të ndërthurura të presionit të poreve. Zonat me presion të lartë dhe të ulët alternohen, duke çuar në ndërlikime të shpeshta dhe të ndërthurura, të tilla si shembja e formacionit, bllokimi i tubave, humbja e qarkullimit dhe goditjet. Ekziston një mungesë e të dhënave të shpimit për formacionet ultra të thella, dhe të dhënat sizmike dhe të regjistrimit të disponueshme për parashikimin e presionit të poreve janë të kufizuara dhe me cilësi të dobët. Mungesa e të dhënave të besueshme të referencës, së bashku me kufizimet e mbështetjes vetëm në monitorimin e presionit në kohë reale gjatë shpimit, rezulton në vështirësi të konsiderueshme dhe saktësi të ulët në parashikimin e presioneve të sistemit. Kjo çon në gabime të konsiderueshme në vlerësimin e formacionit, projektim të papërshtatshëm të thellësive të vendosjes së veshjes dhe dendësisë së lëngut të shpimit, dhe probleme të rënda të paqëndrueshmërisë së pusit. Teknologjitë aktuale nuk mund të parashikojnë me saktësi parametrat kryesorë si presioni i formacionit dhe vetitë mekanike të shkëmbit, duke krijuar pasiguri të lartë dhe duke e bërë menaxhimin e rrezikut në fund të pusit jashtëzakonisht sfidues. Bazuar në nevojat praktike të eksplorimit dhe zhvillimit, ku thellimi i mëtejshëm i pusit mund të jetë i nevojshëm, projektimi i strukturës së pusit duhet të përfshijë një ose dy seksione veshjeje të paparashikuara për të izoluar në mënyrë efektive zonat e mundshme të rrezikut, duke rritur ndjeshëm kostot e shoqëruara.

Sfida 2: Pesha e tepërt e vargut të tubave në puse shumë të thella pengon operacionet e sigurta të funksionimit të mbështjelljes

Shpimi ultra i thellë mund të hasë formacione të tilla si shtresa balte zvarritëse dhe gipsi kripe me presion të lartë, duke paraqitur rreziqe për deformim, shembje dhe këputje të veshjes. Këto rreziqe shpesh zbuten duke rritur trashësinë e murit të vargjeve të veshjes. Në kushtet e seksioneve jashtëzakonisht të gjata të çimentimit, problemet e gjatësisë dhe peshës së tepërt të vargjeve të tubave bëhen të theksuara. Në mënyrë specifike, pesha e vargut të veshjes mund të tejkalojë limitin e sigurt të ngarkesës edhe të një platforme prej 12,000 metrash (900 ton, ekuivalente me peshën e kombinuar të 150 deri në 180 elefantëve të rritur afrikanë). Kapaciteti ngritës i platformave ekzistuese është i pamjaftueshëm për të pezulluar normalisht vargje të tilla të rënda veshjesh, e lëre më për të trajtuar operacionet e pengimit gjatë ndërlikimeve ose për të përmbushur kufijtë e kërkuar të sigurisë në tërheqje për funksionim të sigurt.

15,240 metra:Në tetor 2022, ADNOC vendosi një rekord të ri botëror për pusin më të thellë me pusin e saj horizontal UZ-688 në fushën e Sipërme të Zakumit, duke arritur një thellësi totale (thellësi e matur) prej 15,240 metrash.

Sfida 3: Formacionet e forta dhe komplekse në puse ultra të thella pengojnë thyerjen efikase të shkëmbinjve dhe përshpejtimin e përgjithshëm të shpimit

Formacionet në puset ultra të thella janë komplekse, shumë gërryese dhe kanë shpueshmëri të dobët. Metodat ekzistuese për vlerësimin e shpueshmërisë janë të pamjaftueshme dhe u mungon saktësia parashikuese, veçanërisht në zonat e reja të eksplorimit, duke penguar rëndë projektimin shkencor dhe përzgjedhjen e majave të shpimit. Gama aktuale e majave të shpimit dhe mjeteve të përmirësimit të shkallës së depërtimit (ROP) është e kufizuar, me kufizime në përshtatshmërinë dhe besueshmërinë e formimit. Efektiviteti i tyre është i dobët dhe jeta e shërbimit është e shkurtër në formacione sfiduese në kushte të temperaturës dhe presionit të lartë (HTHP). Ekziston një nevojë urgjente për të eksploruar teknologji të reja për thyerjen efikase të shkëmbinjve në puse të thella dhe ultra të thella. Transmetimi i energjisë hidraulike dhe mekanike është sfidues në seksione ultra të gjata, me humbje të konsiderueshme të presionit të fërkimit përgjatë vargut të shpimit, duke rezultuar në fuqi të pamjaftueshme në majë dhe duke e bërë të vështirë thyerjen e shkëmbinjve.

Sfida 4: Ruajtja e Reologjisë së Lëngut të Shpimit dhe Stabilitetit të Pusit në Kushte Ultra të Thellë HTHP

Shpimi ultra i thellë përballet me temperatura në pus që tejkalojnë 200°C, duke kërkuar që lëngjet e shpimit të kenë rezistencë ndaj temperaturave të larta, dendësi të lartë, tolerancë ndaj kripës dhe stabilitet afatgjatë. Temperaturat e larta mund të shkaktojnë dështim të materialit, presioni i lartë e bën të vështirë kontrollin reologjik, përmbajtja e lartë e kripës përkeqëson paqëndrueshmërinë e sistemit dhe funksionimi i zgjatur rrezikon varjen e materialeve që peshojnë. Kombinimi i këtyre katër kërkesave funksionale paraqet sfida teknike të mëdha, pothuajse të pakapërcyeshme. Për më tepër, teknologjitë ekzistuese nuk mund t'i adresojnë në mënyrë efektive çështje të tilla si fraktura e shkaktuar nga ftohja kur formacionet ultra të nxehta hasin lëngje shpimi relativisht më të ftohta, ose paqëndrueshmëria e pusit të shkaktuar nga ndryshimet në aktivitetin e ujit në temperatura ekstreme.

Sfida 5: Performancë e pamjaftueshme e slurreve të çimentos dhe teknologjive të lidhura me to në kushte HTHP ultra të thella dhe presioni kompleks

Kushtet që përfshijnë seksione çimentimi me thellësi ultra të lartë, temperaturë të lartë, seksione të gjata çimentimi dhe sisteme komplekse presioni imponojnë kërkesa jashtëzakonisht të larta për vetitë e llaçit të çimentos, duke përfshirë stabilitetin e pezullimit, reologjinë, kontrollin e migrimit të gazit dhe stabilitetin e fortësisë së çimentos së vendosur. Aditivët kritikë, siç janë kontrolluesit e humbjes së lëngjeve dhe ngadalësuesit, mund të dekompozohen ose të reagojnë në mënyrë anormale nën temperatura ultra të larta, duke çuar në dështim funksional dhe incidente potencialisht të rënda në pus. Mjedisi me temperaturë ultra të lartë gjithashtu vendos kërkesa të rrepta për përputhshmërinë midis sistemit të aditivëve dhe materialeve, duke parandaluar regresionin e fortësisë së çimentos.

9,396 metra:Në vitin 2023, pusi Guole 3C i Tarim Oilfield vendosi një rekord për pusin horizontal më të thellë në Azi (thellësia e matur).

Sfida 6: Kushtet HTHP që tejkalojnë kufijtë e tolerancës së pajisjeve dhe mjeteve kritike

Puset ultra të thella përballen me kushte ekstreme në fund të pusit me temperatura që tejkalojnë 200°C dhe presione mbi 175 MPa (ekuivalente me presionin e ujit në thellësi 17,500 metra, duke e tejkaluar shumë atë në fund të Hendekut Mariana). Kufiri i temperaturës për shumicën e pajisjeve ekzistuese në fund të pusit është rreth 175°C. Në kushte të vështira operimi me ultra-HTHP, mjedise acidike dhe dridhje të forta, mjetet, instrumentet dhe pajisjet janë të prirura për dështime. Këto përfshijnë ënjtjen dhe plakjen e gomave elastomerike në statorët e motorëve me baltë dhe guarnicionet në mjetet me ndikim çift rrotullues, mosfunksionimin ose dështimin e baterisë së komponentëve elektronikë MWD/LWD, dhe rezistencën e pamjaftueshme ndaj presionit të mjeteve të përfundimit, duke i bërë pajisjet dhe mjetet kritike të paoperueshme.

Sfida 7: Kërkesa të reja për teknologjinë e prerjes së lëndëve të para nga puset ultra të thella, HTHP dhe me diametër të vogël

Thellësia e puseve ultra të thella po i afrohet limitit maksimal operativ të vinçave të prerjes aktuale, duke paraqitur sfida për sistemet e energjisë që përfshijnë kamionë me fuqi të lartë, kabllo me tension të lartë, fuçi me kapacitet të madh dhe pajisje ngritëse me rezistencë të lartë. Mjedisi HTHP në pus po i afrohet kufijve të sipërm të instrumenteve konvencionale të serisë ultra-HTHP. Në nivel ndërkombëtar, nuk ka mjete të pjekura për shërbime të specializuara si imazheria elektrike dhe rezonanca magnetike bërthamore në kushte të tilla. Rreziku i dështimit të mjeteve për shkak të kufijve të temperaturës dhe presionit është i lartë, duke çuar në regjistrime të mundshme të pasuksesshme ose me cilësi të dobët. Dobësimi i sinjalit mbi kabllot ultra të gjata prej 13,000 metrash ndikon ndjeshëm në sistemet telemetrike për regjistrimin me tela, duke e bërë të vështirë sigurimin e komunikimit të qëndrueshëm.

Sfida 8: Sigurimi i testimit të sigurt dhe efikas të puseve në kushte ekstreme të HTHP-së

Llogaritjet e bazuara në një pus të mbushur me gaz tregojnë se presioni maksimal i parashikuar i mbylljes së kokës së pusit për puse ultra të thella mund të kalojë 100 MPa, potencialisht me praninë e sulfurit të hidrogjenit. Mjetet e testimit dhe përfundimit të puseve që përdoren gjerësisht zakonisht vlerësohen për 70 MPa dhe 175°C. Vargjet e testimit të prodhimit për puset ultra të thella kanë madhësi relativisht më të vogla, por kërkojnë rezistencë të lartë. Përdorimi i materialeve speciale dhe dizenjove jo standarde të tubave e ndërlikon optimizimin e sistemit dhe e bën analizën dhe verifikimin e stresit shumë sfidues. Lëngjet aktuale të testimit të puseve me dendësi të lartë dhe mjetet e testimit në thellësi të pusit kanë vështirësi në përmbushjen e kërkesave të operacioneve në temperaturë ultra të lartë, duke e bërë të vështirë përzgjedhjen e sistemeve dhe mjeteve optimale të lëngjeve.