Fluidi del sottosuolo - Appunti (seconda parte)

Colonna di ancoraggio

La prima colonna è quella di ancoraggio (SURFACE CASING) diversa un poco molto dopo se tubo guida la sua funzione principale è proteggere le falde di acqua dolce da fluidi di perforazione, di ancorare le colonne di moviemento meccanico e supportare il carico della testa di pozzo.

Per questi motivi la colonna è cementificata fino in superficie; la sua lunghezza dipende della profondità della falda d'acqua dolce ed inoltre deve essere porta ad una profondità dove la resistenza a frattura della roccia ma rappatentemente elevata per permettere al BOP di dividen tenuta al rischio di fratturazione.

Colonne intermedie

Le colonne intermedie (1 o+) sono impagliate per contenere formazioni, isolare scandalosamente formazioni fratturate o ad alta pressione.

Colonna di ancoraggio

La prima colonna è quella di ancoraggio (SURFACE CASING) diversa nei pozzi molto depen su tubi guida la sua funzione principale è proteggere le falde di acqua dolce da fiumi di perforazione, di ancorare le colonne e superiore da carico della testa di pozzo.

Per questi motivi la colonna è cementificata fin in superficie; la sua lunghezza dipende dalla profondità delle falde d'acqua dolce ed inoltre deve essere portata ad una profondità dove la resistenza a frattura della roccia ma rifornitamente elevata per permettere al BOP di rimanere nemx il risdino di fratturazione.

Colonne intermedie

Le colonne intermedie (1 o +) sono impiegate per portare formazioni, risultare scalasciamente formazioni fratturate o ad olio permisse.

la quota di tubaggio dipende dal perjolio da posare dei fianchi presenti nel notomico (che per la parte insufflata segnano l'andamento efostatico).

NB: soltanto la formazione più debole dal punto di vista della fotturazione rotundea è quella porta sotto l'ultimo tratto di cerniy aammettato

Colonna di produzione

Da retture si ha la colonna di produzione che raggiunge il totò della formazione da mettere in produzione.

Questa è la colonna più importante del posso perché la sua integrità ed efficienza deve essere garantita per tutta la durata produttiva del posso. Deve effettuare continuamente l'inossonos aperamine del fluoride che produce ed entrare la conessione.

Liner

Ultima colonna del mi ristorante puoi esser pontate; non arriva in superficie ma termina ed è connecta all'esterntate superiore della colonna di produzione.

Etna è assoporata alla ceserie precedente per effetto di un ottato provoso di cunerie per garantire la tenuta nestatica.

Dopo che liann viene ancato in piame eda simuntion mose per tutta la sua lunghezza.

Il motivo per cui in reggie il liner nivee che mia colonna puoi eesse:

1. resistenz corte colonna
2. diminuzione del peso di giorno amonte la descesa

c) Miglioramento idraulico del fondo di perforazione

(riduzione perdite di carico)

inner packer

naturalmente armz.

Production liner

TIPI DI TUBI E MANCOTTI

Le colonne di rivestimento dei pozzi profondi sono formate da tubi in acciaio senza saldatura.

Le norme prevedono 3 tipi di tubi:

• 16-25 ft (4,9 - 7,6 m)
• 25-34 ft (7,6 - 10,4 m) — più usati!
• 34-48 ft (10,4 - 14,6 m)

Le norme API indicano anche:

• diametro
• spessore
• peso per unità di lunghezza
• resistenza a trazione, torsione, rigonfiamento e schiacciamento

I tubi sono poi accoppiati tra loro attraverso dei manicotti che si avvitano mantenendo però il diametro del tubo.

NB: La giunzione senza manicotto permette minor rigonfio

nell’anulus aumentando la resistenza a trazione

Generazione delle colonne di rivestimento

La scelta della malta va fatta in modo tale che possa sviluppare le caratteristiche di resistenza in tempo sufficientemente breve ma con lo sviluppo di proprietà meccaniche sufficientemente elevate.

Per contro il cemento deve essere poco viscoso per tutta la durata di pompaggio (ore).

È importante sapere il volume, la temperatura e il tempo necessario.

Cementazione primaria

È l’operazione di posizionamento della malta cementizia all’interno del casing verso l’esterno, nell’annulo tra foro e casing.

In generale per aumentare la penetrazione di malta cementizia occorre garantire una buona centratura delle colonne nel foro; essa è garantita dai centralizzatori di tipo elastico o rigido.

Quelli elastici hanno buona capacità in fori irregolari mentre quelli rigidi in fori con diametro costante.

La malta dopo aver attraversato la scarpa di cementazione risale nell’annulus. All’inizio il pozzo è pieno di fluido di perforazione che deve essere spazzato dalla malta e quindi si usa un fluido pulente (acque). In seguito si pompa la malta attraverso la linea centrale della testa di iniezione; successivamente si inserisce un secondo tappo di cementazione in gomma e si prosegue con normale fluido di perforazione. Quando si osserva che la pressione è aumentata

(¹) nifica che il tappo è atterato correntemente nelcollare, quando anche il secondo tappo è atteratonel pozzo. Si osseva un recerco aumento di permeache indica che tutta la malta è nel anulio ehanno termine le operazioni di pompaggio.Prima di proseguire con le operazioni si deveoptare che il cemento abbia fatto presa.Chiaramente i tappi, il collare e la spassa devonoesseci fatti con materiali facitamento ponobili perproseguire la normale perforazione con uno scalpello.Il miglior aggiustamento avviene quando la diffenzatra malta e fondo di perforazione in termini diresistenza e diminuita.

Cementazione a doppio stadio

largo impiego nella cementazione di corone particomente profondi ma quelle occorrono pompce grandivolumi di metta, o a sono perforari troppo devuotedella malta rispetto alla permeare di fratturazione, oci ma una temperatura molta diversa.Il metodo prevede la cementificazione del livellopimento ciemen clivratto recocirtemente e poirispescia il quello post muore.la parte superiore resa una velovita di ineleclazioneche pervono emere questi di due manucchesconocchi mondo in tappo speciace lancatod'insima della colonna.Delo di cementificazione si fa pomore un oltrotappo che somina il parco e perde la chìmmaal manicotto

IMPIANTI E TECNOLOGIE DI PERFORAZIONE

Per perforare un pozzo è necessario eseguire le seguenti azioni:

• Vincere la resistenza del materiale roccioso, frantumandolo in particelle millimetriche
• Rimuovere le particelle di roccia
• Mantenere la stabilità delle pareti del foro
• Impedire l'ingresso in pozzo dei fluidi contenuti nelle formazioni rocciose attraversate

Impianti di perforazione = Impianti ROTARY a rotazione

Nella perforazione ROTARY il terreno è perforato mediante un utensile detto tricono montato e

spinto nella roccia da una batteria di perforazione. La batteria è composta da aste cave d'acciaio di sezione circolare e avvitate tra loro.

I detriti di perforazione generati dallo tricono sono portati in superficie mediante un fluido di perforazione (fango o acqua), oppure da gas o schiuma fatto circolare all'interno delle aste fino allo tricono e da qui in superficie.

La rotazione è trasmessa allo tricono dalla superficie mediante un dispositivo detto tavola rotary oppure con motori di fondo posti direttamente sullo tricono.

Dopo aver perforato un certo tratto, per garantire la stabilità, occorre rivestirlo con tubature detti CASING uniti con giunti filettati.

L'intercapedine tra annulus e foro è un requisito importante.

con molta per aumentare la tenuta idraulica e meccanica

Il numero da carogi fipvis della profonditá del foro e delle diffocoltá di perforazione delle rocce attraversate.

Il fluido di perforazione si rinviene in circuito chiuso: esso inita nella testa d'iniezione, passa attraverso le aste e lo scalpello, pulisce il fondo foro e, rimale nell'intercapedine tra le aste e il foro, inconde nel vibromaglio (che separa il fondo da sedimenti piú grossi) e giunge alle vasche di decantola. Da qui riparte il sistema di pompaggiol`

NB: l'approfondimento del foro richiede l'ogrinenta principale di aste, mentre lo sostituzione dello andello (quando avvioato) impione l'estrazione di tutta le batteria (importoso in temini da momona e tuyo).

es. 7 ore per profonditá di 3000 m

12 ore 4000 m

alcuni numeri (donda seque)

• tempo vita medio scalpello 50-100 ore
• noleggio impianto terra 25000 €/gg mare 200.000 €/gg

Impianti (demipiazione)

• a) leggeri 2000 m
• b) medu 4000 m
• c) pesimite 6000 m
• d) ultra pesanti >6000 m

POTENZIALITÁ = PROFONDITA IMPIANTO

L'impianto di perforazione è trasportato e messo in una zona livellata detta piattaforma, la cui estensione è generalmente di 1 o 2 ettari. La perforazione può durare da poche settimane a più di un anno.

La cantina è uno scavo di forma rettangolare o quadrata che viene poi rivestito da muri e da una soletta in cemento armato formando un foro nel quale ci sarà la futura testa pozzo.

Serve per creare una zona pulita e che l'attrezzatura venga con l'operazione di riutilizzo.

I vasconi sono fosse scavate con 2-3 m di profondità e aree di oltre 100m² e impermeabilizzate con teli da PVC.

Al termine della preparazione della piattaforma si creano le nuove in opera dei tubi guida.

La perforazione a norma di legge deve avere dimensioni tali da permettere lo stoccaggio dei materiali infiammabili e mettere una facciata per rimuovere gli eventuali idrocarburi venuti a giorno durante.

COMMINTENTE

ASSISTENTE DI PERFORAZIONE

COMPAGNIE DI SERVIZIO

• SQUADRA E CAPOSQUADRA
• responsable attrezzature
• perforatore
• pontista
• 3 addetti sonda
• addetto di presenza
• addetti alla manutenzione
• guardiano

Sistema di sollevamento

Serve per manovrare il materiale all'interno del pozzo. Essi è costituito da una struttura come la torre di perforazione (complesso di tappi, gancio, organo e cavo di manovra).

La sottofattura non è altro che il piano di lavoro ove è posizionato l'organo e la tavola rotary.

Sistema di rotazione

Ha il compito di imprimere il moto rotatorio alla plattura di perforazione ed è formato dalla tavola rotary, dall'asta motrice e dalla testa di iniezione.

la tavola rotary ha il compito di far montare la batteria e di sostituire il peso durante la manovra o la connessione di una nuova asta (quando non può essere sostenuta dal gancio).

NB: la potenza impressa in pompa a catena del gancio

TAVOLA — ASTA MOTRICE — BATELLA

ROTARY PIROFLOAMMA

In cima attaccato al gancio c’è la testa di iniezione a cui è attaccato il tubo flessibile in cui porta il fango pompato nelle aste.

La testa motrice è montata nella torre TOP DRIVE essa ha sostituito la tavola rotary permettendo:

1. aggiungere più aste contemporaneamente
2. ridurre il tempo di connessione delle aste
3. possibilità di recuperare corde più lunghe

Svantaggi:

• torre più grande
• percenti di carico medi
• grandi costi e manutenzione

Vantaggi ulteriori

riduce notevolmente i tempo di perforazione

Batteria di perforazione

La batteria di perforazione è un insieme di aste cave di sezione circolare estine dalla superficie fino in fondo al pozzo. La funzione è triplice:

• trasmette la rotazione e carico verticale allo scalpello
• permette la circolazione del fluido
• controllare la traiettoria di perforazione.

Portante della superficie ed è composta da:

• asta quadra
• da perforare superficie
• aste pesanti
• altre attrezzature accessorie

Aste di perforazione sono costituite da tube con in acciaio di vario tipo, dimensionate in base alla loro lunghezza, diametro esterno, peso lineare e grado d’acciaio.

NS: durante la perforazione il peso dell'intera batteria è sostenuto dal gancio, tramite una piccola di questa raccordo nello scalpello.

IMP. Il peso necessario allo scalpello per perforare dipende dalle caratteristiche della roccia e dallo scalpello tero della velocita ed una applicata etc circa 10-20 KN per pollice di diametro del foro.Operando in questo modo la parte superiore della batteria è in tensione mentre quella in inferiore

e in compressione. Siccome le aste normali non restano a compressione (mi piegano) è necessario che il tratto superiore ma comporto da aste più robuste. Ciò m ottenere utilizzando aste pesanti, più rigide e maggiore peso.

NB: per evitare di mettere in compressione le aste normali, in utilizzazione più aste pesanti maggiore da quelle richieste per il peso da perforamento.

lo la reazione neutra ricade sempre nel tratto di aste pesanti

Aste pesanti: 9-13 m, Ø 3,125" e 14"

NB: il punto debole rosso sempre e giunti tra aste, per evitare il pericolo da rottura tra aste pesanti e leggere in utilizzazione le intestature tra le due, unite con dei giunti

BHA = batteria aste pesanti

Attrezzature accessorie

Gli STABILIZZATORI sono attrezzi montati in corrispondenza

delle ante presenti per rendere la battuta più angolata senza

comportare dell'instabilità dovuta a menoflessione e

sono fondamentali per il controllo della tarrettura.

Motori di fondo foro

Sono attrezzature che protraggono di supplire la

rotazione al solo scaffoldo. Si tratta di macchine

chiamate porte che terminano della batteria ancorate

direttamente nello scaffoldo e attraverso della portata

di forze e che convergono nei parte della portata

in moto di rotazione.

Tutta la lettura rimane ferma.

L'utilizzo di motori di fondo è oggi essenziale ma

per la perforazione di fori aumentati, ma per

le macchine tecniche per il controllo della trameattura

veicoli dei pori.

Naturalmente la potenza fornita della turbina è

necessità a pure da non diminuzione della pressione

del foraggio.

Le turbine migliorno elevata potenza e soprattutto

alla velocità di rotazione, che questo è incompatible

con l'utilizzo degli scaffoldi tacconi.

Presentano molte mai chiunta mobila elevata dell'ordino

di qualche continuato di ore, e possono essere impiegati

in porri profondi (non hanno problema di temperatura).

Scalpelli

Al termine della batteria di perforazione è arrivato lo scalpello, l'utensile che perfora la roccia.La scelta del tipo di scalpello dipende dalla durezza, abrasività e dalla profondità della formazione rocciosa.Esistono 3 meccanismi fondamentali di taglio della roccia:

• per compressione (rocce a comportamento elastico)
• per taglio (rocce a comportamento plastico)
• per taglio e abrasione (rocce abrasive)

All'inizio degli anni '30 fu introdotto lo scalpello a tre rulli (tricone). Fu sostituito poi negli anni 80 dagli scalpelli diamantati.

TRICONE

Si basa sui compressione e combinato a taglio e abrasione.Durante la perforazione, il peso nello scalpello fa penetrare i taglienti nella roccia, mentrela rotazione costringe i coni a rotolare e trascinare nel fondo creando il cuttings

Il fondo sera dello scalpello attraverso ugelli collocati tra i coni e servono per accellerare la velocità del fangoe realizzare la pulizia di carico a fondo foro.

dimostrata in fase di progettazione elementare del forno. Il foglio neutro serve anche per raffreddare lo

scaffale, pulirlo a cosine e mantenere il cutting a fondo foro.

Fluidi di perforazione

Nella maggior parte dei casi in testa a un fluido a base d'acqua o d'olio, le cui caratteristiche possono essere modificate per soddisfare le varie esigenze ma può essere anche un gas (aria, azoto) per questo si parla di fluidi.

Influiscono nel costo totale per un 5-10% nell'acquisto ed un altro 10% per lo smaltimento.

Il fluido di perforazione svolge le seguenti funzioni:

• rimuove e trasporta il cutting
• controbilancia la pressione di formazione evitando l'ingresso in pozzo di fluidi
• mantiene il foro aperto, intonacando e formando delle pareti del pozzo
• raffredda e lubrifica le attrezzature di perforazione

La scelta del fluido è dettata dalle caratteristiche litologiche delle formazioni; altri criteri di scelta sono la sicurezza e salute delle persone che lo utilizzano ma l'impatto ambientale derivante dello smaltimento è un più facile metodo per separare il cutting.

Il fluido è soggetto ad analisi chimiche, fisiche e reologiche, chimico ma volta al preme e viene corretto per mantenerlo nei limiti di progetto inoltre il volume è monitorato perché il suo improvi_ rappresta nel chimica indicatore di ingresso nel posto di fluidi provenienti dai fenomeni del sottosuolo e quindi necessario vitizione immediata e rende la pressione a controllo del peso per ripristinare l'equilibrio.