Mud ingenjör

En leringenjör (korrekt kallad borrvätskeingenjör , men oftast kallad " lerman ") arbetar på en olje- eller gasborrrigg och ansvarar för att säkerställa egenskaperna hos borrvätskan , även känd som borrning lera , är inom designade specifikationer.

Användning av lera

Lera är en viktig del av borrning. Den ger hydrostatiskt tryck på borrhålsväggen för att förhindra okontrollerad produktion av reservoarvätskor, smörjer och kyler borrkronan, bär borrspånen upp till ytan, bildar en "filterkaka" på borrhålsväggen för att förhindra inträngning av borrvätska, ger ett informationsmedium för brunnsloggning, och hjälper borrningen genom att spricka berget från strålarna i borrkronan. För att utföra dessa uppgifter effektivt innehåller leran noggrant utvalda tillsatser för att kontrollera dess kemiska och reologiska egenskaper.

Borrslam är vanligtvis en skjuvförtunnande icke-newtonsk vätska med variabel viskositet . När den är under mer skjuvning, såsom i röret till borrkronan och genom borrkronans munstycken, är viskositeten lägre vilket minskar kraven på pumpeffekt. När den återvänder till ytan genom den mycket rymligare ringen är den under mindre skjuvspänning och blir mer trögflytande, och därmed bättre kapabel att bära bergskärningarna. Bentonit används vanligtvis som tillsats för att kontrollera och bibehålla viskositeten, och har även den ytterligare fördelen att den bildar en lerkaka (även känd som en filterkaka) på borrhålsväggen, vilket förhindrar vätskeinvasion.

Baryt används vanligtvis för att "vikta" leran för att upprätthålla tillräckligt hydrostatiskt tryck nere i hålet. Detta är avgörande i en borroperation för att undvika en kick och i slutändan en utblåsning från okontrollerad produktion av formationsvätskor. "Mud-groparna" på ytan har sina nivåer noggrant övervakade, eftersom en ökning av lernivån indikerar att en kick äger rum, och kan kräva stängning i brunnen och cirkulation av tyngre borrslam för att förhindra ytterligare formationsvätska eller gasproduktion .

Borrvätska måste vara kemiskt kompatibel med de formationer som borras. Salthalt måste väljas för att inte orsaka lersvullnad eller andra problem. Mud kan vara "oljebaserad" eller "vattenbaserad". I många områden fasas oljebaserad lera ut, eftersom den är mindre miljövänlig, även om den i vissa formationer är nödvändig på grund av kemiska kompatibilitetsproblem. Offshoreriggar använder vanligtvis syntetisk oljebaserad lera.

Jobbet

Mudingenjören (eller borrvätskeingenjören) kan vara en universitets-, högskole- eller teknisk institututbildad, som har fått erfarenhet av att arbeta på riggar. På land skulle den här erfarenheten komma från att vara en borrman, och offshore skulle erfarenheten komma från att vara en pumpman. Innan han arbetade på egen hand har han gått en speciell utbildning, känd som "lerskola", och tillbringar ofta tid med att arbeta med en senior leringenjör för att skaffa sig erfarenhet.

Före mitten av 1940-talet sysslade borraren med borrslam; men specialisering skedde med den ökande komplexiteten och överlappade mer med geologen.

Innan en brunn borras kommer ett "lerprogram" att utarbetas enligt den förväntade geologin, där produkter som ska användas, koncentrationer av dessa produkter och vätskespecifikationer på olika djup är alla förutbestämda. När hålet borras och blir djupare krävs mer lera, och leringenjören ansvarar för att se till att den nya leran som ska tillföras görs upp till de specifikationer som krävs. Den kemiska sammansättningen av leran kommer att utformas för att stabilisera hålet. Det är ibland nödvändigt att helt byta lera för att borra genom ett visst skikt under ytan.

När borrningen fortskrider kommer leringenjören att få information från andra tjänsteleverantörer, såsom slamloggern ( slamloggningstekniker ) om framsteg genom de geologiska zonerna, och kommer att göra regelbundna fysiska och kemiska kontroller av borrslammet . Speciellt kontrolleras Marsh-trattens viskositet och densiteten ofta. När borrningen fortskrider tenderar leran att ansamlas små partiklar av de stenar som borras igenom, och dess egenskaper förändras. Det är leringenjörens uppgift att specificera tillsatser för att korrigera dessa förändringar, eller att helt eller delvis ersätta leran vid behov. Han eller hon ska också hålla ett öga på utrustningen som används för att pumpa leran och för att ta bort partiklar och vara förberedd om geologernas förutsägelser inte stämmer helt, eller om andra problem uppstår.

Det är ibland nödvändigt att stabilisera väggen i ett borrhål på ett visst djup genom att pumpa cement ner genom lersystemet, och leringenjören är ibland ansvarig för denna process.

Leringenjören får bra stöd av lerförsörjningsföretaget med datorhjälpmedel och manualer som hanterar alla kända problem och deras lösning, men det är hans eller hennes ansvar att få det rätt i en situation där misstag kan bli mycket kostsamma.

En leringenjörs jobb kan innebära långa pass på över 12 timmar om dagen. Typiska offshore- och utländska arbetsscheman är fyra veckors arbete och fyra veckors ledigt.

Viktiga vätskeegenskaper

En av de viktigaste egenskaperna hos leran är slamvikten (densiteten). Om slamvikten överstiger formationens spricktryck kan formationen spricka och stora mängder lera förloras till den, i en situation som kallas förlorad cirkulation. Dessa sprickor kan också få vatten att sippra in i borrhålet eller in i en kolväteförande zon, vilket sannolikt skulle försvåra formationens förmåga att producera olja (eller kräva separering av stora mängder vatten).

Omvänt, om slamvikten är för låg kommer den att ha ett hydrostatiskt tryck som är lägre än formationstrycket. Detta kommer att få trycksatt vätska i formationen att strömma in i borrhålet och ta sig till ytan. Detta kallas en formations-"kick" och kan leda till en potentiellt dödlig utblåsning om den invaderande vätskan når ytan okontrollerat.

Andra viktiga slamegenskaper som ska upprätthållas är YP ( yield Point ) som bestämmer lerans bärförmåga för att bära borrkaxen till ytan. Slam bör kunna bilda en tunn "lerkaka" som bildar en beklädnad av borrhålsväggarna .

Borrvätskeföretag

Borrvätskeverksamhet är ofta kontrakterad till serviceföretag, en trend som vanligtvis observeras inom oljeindustrin för de flesta av dess verksamhet. De fyra största företagen för lertjänster är MI SWACO (A Schlumberger Company), Baroid Drilling Fluids ( Haliburton Oilfield Services), Baker Hughes Drilling Fluids och Weatherford International Drilling Fluids and Drilling Waste Management. Det finns dock många mindre företag som också tillhandahåller borrvätsketjänster. Oberoende företag kan tillhandahålla en lokal kunskap och kvalitetstjänster och leraprodukter. ANA Industries Limited är också det största oberoende borrvätskeföretaget för närvarande i Västafrika

Se även

Vidare läsning

ASME Shale Shaker Committee (2005) The Drilling Fluids Processing Handbook ISBN 0-7506-7775-9
Kate Van Dyke (1998) Borrvätskor, slampumpar och konditioneringsutrustning
GV Chilingarian & P. Vorabutr (1983) Drilling and Drilling Fluids
GR Gray, HCH Darley och WF Rogers (1980) Sammansättningen och egenskaperna hos oljebrunnsborrningsvätskor