"Siehe" vor dem Bit

Der IriSphere-Service umfasst Sender und Mehrfachempfänger in der BHA, um kontinuierliche Widerstandsmessungen durchzuführen, die Formationsmerkmale weit vor dem Bohrer erkennen. (Bild: Schlumberger)

Sogar mit den besten verfügbaren seismischen Daten und Reservoirmodellen blieben Bohrer im Dunkeln, was sich vor dem Bohrer befindet. Ein neues Abtastwerkzeug wurde entwickelt, um vor dem Bit zu „sehen“ und Daten in Echtzeit zu übertragen, um Bohrvorgänge von reaktiv zu proaktiv zu verschieben.

Anfang Mai startete Schlumberger den IriSphere-Look-Ahead-While-Drilling-Service, bei dem mithilfe der elektromagnetischen Tiefenrichtungstechnologie (EM) Formationsmerkmale bis zu 30 m vor dem Bohrer in Echtzeit erkannt werden, sodass Bohrer die Operationen anpassen können entsprechend.

Mit diesem Tool können Bohrer die genauen Stellen von Gefahren wie den Boden einer Salzschicht oder die Oberseite einer Zone mit vermindertem oder übermäßigem Druck identifizieren, um Rohrstau, Schlammverluste und Stöße zu vermeiden, so Vera Krissetiawati Wibowo, Produkt von Drilling & Measurements Champion, Schlumberger. Das Feedback von der Einführung der Technologie sei "sehr positiv" gewesen, sagt sie.

Schlumberger schlug den IriSphere-Service einem Betreiber vor, der besorgt über das Potenzial einer Hochdruckzone in einem Flachwasserexplorationsfeld vor der Küste Chinas ist. Dieser Betreiber war zuvor in die Zone eingedrungen und hatte schwerwiegende Probleme mit der Instabilität des Bohrlochs, weshalb sie nachbohren mussten.

Für das neue Bohrloch glaubte der Betreiber, dass die optimale Mantelzone unter einer Schiefermarkierung und über dem Hochdruckreservoir liegt, sagt Wibowo.

„Der Schiefermarker wurde 20 Meter vor dem Gebiss entdeckt“, sagt sie. Das Gehäuse wurde sicher in eine Tiefe gebracht, die den niedrigeren Porendruck und die Bildung einer hohen Bruchdichte vom Hochdrucksand trennte, und das Bohren wurde fortgesetzt, fügt sie hinzu.

Vera Krissetiawati Wibowo, Produktmeisterin im Bereich Bohren & Messen, Schlumberger (Foto: Schlumberger)

Das Vermeiden der Bohrgefahren ist nicht der einzige Vorteil, sagt Wibowo. Da das Werkzeug bis zu 100 Fuß vor dem Bohrer erfassen kann, kann es die Oberseite des Reservoirs erkennen, zwischen dünnen Laminaten und echten Reservoirs unterscheiden und Informationen über die Tiefe des Reservoirs liefern, sagt sie.

Diese Fähigkeit ersparte einem Betreiber, vor der Küste Westaustraliens eine Nebenstrecke zu bohren. Der Bediener hatte eine komplexe Reservoirumgebung mit hoher seismischer Unsicherheit in Bezug auf die Position der Reservoiroberseite. Das Feld hatte ein komplexes Antiklin und bestand aus Schlicksteinen zwischen diskontinuierlichen Sandkörpern, die durch einen Mangel an Markern über dem Reservoir gekennzeichnet waren. In solchen Situationen erfordern herkömmliche Bohrverfahren das Bohren eines Pilotlochs, um die Oberseite des Reservoirs zu lokalisieren, und dann eine Abzweigung, um die Dicke zu bestimmen.

Der IriSphere-Service von Schlumberger erkannte die Sandspitze 62 Fuß vor dem Gebiss und den 82 Fuß dicken Sand. Die nachfolgenden Bohrvorgänge wurden auf der Grundlage der Daten optimiert, die vor dem Bohrer erfasst wurden.

"Wir haben das Pilotloch beseitigt", sagt Wibowo.

Die EM-basierten Messungen des Widerstands in tiefen Richtungen des IriSphere-Dienstes werden mit Offset- und anderen Daten integriert, um ein spezifisches Widerstandsprofil vor dem Bohrer bereitzustellen, das beim Bohren eine genaue Darstellung des Abwärtsbereichs der Formation liefert.

Das Tool ermöglicht es dem Kunden, proaktive Bohrentscheidungen zu treffen, anstatt auf Messungen am oder hinter dem Bohrmeißel zu reagieren, so Wibowo.

Sie betont, dass Pre-Job-Modellierung von entscheidender Bedeutung für das Verständnis von Reservoir-Problemen und -Empfindlichkeiten ist, um zu bestimmen, wie weit der Kunde in der Lage ist, nachzuschauen. Es ist auch wichtig, Sender und Empfänger richtig zu platzieren, wenn die Grundlochbaugruppe (BHA) geplant wird, um die gewünschte Empfindlichkeit zu erzielen, sagte sie.

"Je weiter wir Sender und Empfänger voneinander trennen, desto weiter breitet sich unser Signal aus", sagt sie.

Bislang habe der größte Abstand zwischen Sender und Empfänger 160 Fuß entlang des Bohrstrangs betragen, wodurch es möglich gewesen sei, 100 Fuß vor dem Bohrer zu sehen.

Das System verwendet einen Sender in Kombination mit einem, zwei oder drei Empfängern. Das System gilt für Lochgrößen von 5 bis 16 Zoll.

Mit mehr als 100 in Echtzeit verfügbaren Messungen verwendet IriSphere die neueste Inversion, um ein hochauflösendes 1D-Formationsprofil im spezifischen Widerstand vor dem Bit zu invertieren, so das Unternehmen.

Bei der Entwicklung des Tools führte Schlumberger im Laufe von fünf Jahren mehr als 25 Feldversuche in Asien, Australien, Lateinamerika, Nordamerika und Europa durch. Diese Versuche umfassten die erfolgreiche Erkennung von Reservoirs und Salzgrenzen, die Identifizierung dünner Schichten und die Vermeidung von Bohrgefahren wie Hochdruckformationen, die zu Problemen mit der Bohrlochstabilität führen können. Das Tool wurde auch an Land eingesetzt, um eine Hochdruckumgebung zu erkennen.

Das Entwicklungsteam, dem eine Reihe von Experten für tiefe Richtungswiderstände angehören, hat das System auf Kundenwunsch entwickelt, um den Bohrer nach vorne schauen zu können, um das Bohrrisiko zu verringern, die Effizienz zu verbessern und das Gehäuse an bestimmten Stellen zu platzieren.

„Wenn der Kunde die Bedingungen in Echtzeit kennt, die vor ihm liegen, kann er die Bohrunsicherheiten reduzieren“, sagt Wibowo.

Beim Einsatz vor der Küste Westaustraliens entdeckte der IriSphere-Dienst die Spitze des Reservoirs in einer Entfernung von 60 Metern vor dem Bohrmeißel. Bei 23 Fuß vor dem Meißel wurde die Reservoirdicke bei 82 Fuß TVD überprüft. (Bild: Schlumberger)

Das Schlumberger-Team empfahl den IriSphere-Service für eine Bohrung vor der Küste Chinas. Der Dienst hat die Zielschiefermarkierung 65 Fuß vor dem Bit erkannt und genau kartiert. Die Nutzung des IriSphere-Dienstes vor der Küste Chinas verhinderte frühere Gefahren und ist heute die bevorzugte Technologie in diesem speziellen Bereich. (Bild: Schlumberger)