Inżynier błotny

Inżynier błotny (właściwie nazywany inżynierem płuczek wiertniczych , ale najczęściej określany jako „ błotnik ”) pracuje na platformie wiertniczej szybu naftowego lub gazowego i jest odpowiedzialny za zapewnienie właściwości płuczki wiertniczej , zwanej również wierceniem błota , mieszczą się w zaprojektowanych specyfikacjach.

Użycie błota

Błoto jest istotną częścią operacji wiertniczych. Zapewnia ciśnienie hydrostatyczne na ścianę otworu zapobiegając niekontrolowanej produkcji płynów złożowych, smaruje i chłodzi świder , przenosi zwierciny na powierzchnię, tworzy na ścianie otworu „placek filtracyjny” zapobiegający przedostawaniu się płynu wiertniczego, zapewnia nośnik informacji do rejestrowania odwiertów i pomaga w wierceniu poprzez pękanie skały od dysz w wiertle. Aby skutecznie spełniać te zadania, szlam zawiera starannie dobrane dodatki kontrolujące jego właściwości chemiczne i reologiczne.

Płuczka wiertnicza jest zwykle rozrzedzaną ścinaniem cieczą nienewtonowską o zmiennej lepkości . Gdy jest poddawany większemu ścinaniu, na przykład w rurze prowadzącej do świdra i przez dysze świdra, lepkość jest niższa, co zmniejsza zapotrzebowanie na moc pompowania. Po powrocie na powierzchnię przez znacznie bardziej pojemny pierścień jest pod mniejszym naprężeniem ścinającym i staje się bardziej lepki, a tym samym lepiej zdolny do przenoszenia zwiercin. Bentonit jest powszechnie stosowany jako dodatek do kontrolowania i utrzymywania lepkości, a także ma dodatkową zaletę tworzenia placka błotnego (znanego również jako placek filtracyjny) na ścianie odwiertu, zapobiegając wnikaniu płynu.

Baryt jest powszechnie używany do „obciążenia” błota w celu utrzymania odpowiedniego ciśnienia hydrostatycznego w odwiercie. Ma to kluczowe znaczenie w operacji wiertniczej, aby uniknąć uderzenia, a ostatecznie wybuchu spowodowanego niekontrolowaną produkcją płynów formacyjnych. „Doły błotne” na powierzchni są dokładnie monitorowane, ponieważ wzrost poziomu błota wskazuje na kopnięcie i może wymagać zamknięcia odwiertu i cyrkulacji cięższej płuczki wiertniczej, aby zapobiec dalszej produkcji płynu formacyjnego lub gazu .

Płuczka wiertnicza musi być chemicznie kompatybilna z wierconymi formacjami. Zasolenie musi być tak dobrane, aby nie powodowało pęcznienia gliny lub innych problemów. Błoto może być „na bazie oleju” lub „na bazie wody”. Na wielu obszarach wycofuje się błota na bazie ropy naftowej, ponieważ są one mniej przyjazne dla środowiska, chociaż w niektórych formacjach są one niezbędne ze względu na problemy z kompatybilnością chemiczną. Platformy morskie zazwyczaj wykorzystują błoto na bazie oleju syntetycznego.

Praca

Inżynier błota (lub inżynier płynów wiertniczych) może być absolwentem uniwersytetu, college'u lub instytutu technicznego, który zdobył doświadczenie w pracy na platformach wiertniczych. Na lądzie doświadczenie to wynikałoby z bycia robotnikiem wiertniczym, a na morzu z bycia pompowcem. Zanim zaczął pracować na własną rękę, przeszedł specjalne szkolenie zwane „szkołą błotną” i często spędza czas pracując ze starszym inżynierem błota, aby zdobyć doświadczenie.

Przed połową lat 40. wiertacz zajmował się płuczką wiertniczą; ale specjalizacja pojawiała się wraz ze wzrostem złożoności i bardziej pokrywała się z geologiem.

Przed wierceniem odwiertu zostanie opracowany „program błotny” zgodnie z przewidywaną geologią, w którym produkty, które mają być użyte, stężenia tych produktów i specyfikacje płynów na różnych głębokościach są z góry określone. Gdy otwór jest wiercony i pogłębia się, potrzeba więcej błota, a inżynier błota jest odpowiedzialny za upewnienie się, że nowe błoto, które ma zostać dodane, jest zgodne z wymaganymi specyfikacjami. Skład chemiczny płuczki zostanie tak dobrany, aby stabilizować otwór. Czasami konieczna jest całkowita zmiana płuczki, aby przewiercić się przez określoną warstwę podpowierzchniową.

W miarę postępu wiercenia inżynier błotny będzie uzyskiwał informacje od innych usługodawców, takich jak rejestrator błota ( technik wyrębu błota ) na temat postępów w strefach geologicznych, i będzie przeprowadzał regularne kontrole fizyczne i chemiczne płuczki wiertniczej . W szczególności lepkość i gęstość lejka Marsha są często sprawdzane. W miarę postępu wiercenia, płuczka ma tendencję do gromadzenia się drobnych cząstek skał, które są przewiercane, a jej właściwości zmieniają się. Zadaniem inżyniera błota jest określenie dodatków w celu skorygowania tych zmian lub częściowej lub całkowitej wymiany błota, gdy jest to konieczne. Musi też mieć oko na sprzęt, który jest używany do pompowania błota i usuwania cząstek oraz być przygotowanym na wypadek, gdyby przewidywania geologów nie do końca się sprawdziły lub pojawiły się inne problemy.

Czasami konieczne jest ustabilizowanie ściany otworu wiertniczego na określonej głębokości przez wpompowanie cementu przez system błotny, a czasem za ten proces odpowiada inżynier błotny.

Inżynier błotny jest dobrze wspierany przez firmę dostarczającą błoto z pomocami komputerowymi i podręcznikami dotyczącymi wszystkich znanych problemów i ich rozwiązywania, ale to on jest odpowiedzialny za zrobienie tego dobrze w sytuacji, w której błędy mogą być naprawdę bardzo kosztowne.

Praca inżyniera błota może obejmować długie zmiany trwające ponad 12 godzin dziennie. Typowe harmonogramy pracy na morzu i za granicą to cztery tygodnie pracy i cztery tygodnie wolnego.

Ważne właściwości płynów

Jedną z najważniejszych właściwości błota jest jego masa (gęstość). Jeśli ciężar mułu przekroczy ciśnienie pękania formacji, formacja może pęknąć i duże ilości mułu zostaną do niej utracone, w sytuacji określanej jako utrata krążenia. Pęknięcia te mogą również powodować przedostawanie się wody do odwiertu lub do węglowodory , co prawdopodobnie ograniczyłoby zdolność formacji do produkcji ropy (lub wymagałoby oddzielenia dużych ilości wody).

I odwrotnie, jeśli masa błota jest zbyt niska, ciśnienie hydrostatyczne będzie mniejsze niż ciśnienie formacji. Spowoduje to, że płyn pod ciśnieniem w formacji wpłynie do odwiertu i przedostanie się na powierzchnię. Nazywa się to „kopnięciem” formacji i może prowadzić do potencjalnie śmiertelnego wybuchu , jeśli atakujący płyn dotrze na powierzchnię w sposób niekontrolowany.

Inne ważne właściwości płuczki, które należy zachować, to YP ( granica plastyczności ), która określa zdolność płuczki do przenoszenia zwiercin na powierzchnię. Muł powinien być zdolny do tworzenia cienkiego „ciasta błotnego”, który tworzy wyściółkę otworu wiertniczego .

Firmy produkujące płyny wiertnicze

Operacje związane z płuczkami wiertniczymi są często zlecane firmom usługowym, co jest trendem powszechnie obserwowanym w przemyśle naftowym w przypadku większości jego operacji. Największe cztery firmy zajmujące się usługami błotnymi to MI SWACO (A Schlumberger Company), Baroid Drilling Fluids ( Halliburton Oilfield Services), Baker Hughes Drilling Fluids i Weatherford International Zarządzanie płynami wiertniczymi i odpadami wiertniczymi. Istnieje jednak wiele mniejszych firm świadczących również usługi związane z płuczkami wiertniczymi. Niezależne firmy mogą zapewnić zlokalizowaną wiedzę oraz wysokiej jakości usługi i produkty błotne. ANA Industries Limited jest obecnie największą niezależną firmą produkującą płuczki wiertnicze w Afryce Zachodniej

Zobacz też

Dalsza lektura

ASME Shale Shaker Committee (2005) Podręcznik przetwarzania płynów wiertniczych ISBN 0-7506-7775-9
Kate Van Dyke (1998) Płyny wiertnicze, pompy błotne i sprzęt kondycjonujący
GV Chilingarian & P. Vorabutr (1983) Wiercenie i płyny wiertnicze
GR Gray, HCH Darley i WF Rogers (1980) Skład i właściwości płynów wiertniczych do szybów naftowych