NO345555B1 - Fremgangsmåte for å stanse eller i det minste redusere den ukontrollerte utblåsingen av hydrokarboner, blow-out, fra en hydrokarbonutvinningsbrønn - Google Patents
Fremgangsmåte for å stanse eller i det minste redusere den ukontrollerte utblåsingen av hydrokarboner, blow-out, fra en hydrokarbonutvinningsbrønn Download PDFInfo
- Publication number
- NO345555B1 NO345555B1 NO20140413A NO20140413A NO345555B1 NO 345555 B1 NO345555 B1 NO 345555B1 NO 20140413 A NO20140413 A NO 20140413A NO 20140413 A NO20140413 A NO 20140413A NO 345555 B1 NO345555 B1 NO 345555B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- solids
- well
- coated
- density
- column
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 26
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 26
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 109
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 30
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 19
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 6
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 18
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 18
- 238000009844 basic oxygen steelmaking Methods 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like
- E21B33/138—Plastering the borehole wall; Injecting into the formation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
- C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
- C09K8/48—Density increasing or weighting additives
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/068—Well heads; Setting-up thereof having provision for introducing objects or fluids into, or removing objects from, wells
- E21B33/076—Well heads; Setting-up thereof having provision for introducing objects or fluids into, or removing objects from, wells specially adapted for underwater installations
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
- E21B43/0122—Collecting oil or the like from a submerged leakage
Description
Den foreliggende patentsøknaden vedrører en prosess for å stanse eller i det minste redusere den ukontrollerte utblåsingen av hydrokarboner, blow-out, fra en brønn for utvinningen av hydrokarboner.
Selv om denne prosessen hovedsakelig kan brukes på offshorebrønner, kan den også anvendes for brønner på land.
Den konstante økningen i det verdensomspennende behovet for hydrokarbonfluider har ført til en tiltagende aktivitet i undervanns- eller offshoreleting og -produksjon.
I tillegg til å gjøre produksjon vanskeligere skaper undervannsmiljøer en økt risiko for miljøskade i tilfelle blow-out-hendelser, dvs. ukontrollert utblåsing av hydrokarboner fra utvinningsbrønnene og/eller andre ukontrollerte lekkasjer av hydrokarboner ut i havet, for eksempel som følge av frakturer i undervannsrørledninger.
Disse hendelsene, selv om de er sjeldne, forårsaker ikke bare et tap når det gjelder energi, men kan også skape alvorlige konsekvenser når det gjelder personlig sikkerhet, miljøforurensning og brønngjenoppbyggingskostnader.
Innen området offshoreboring holdes brønnene under kontroll ved hjelp av en kolonne av boreslam, som tilveiebringer en hydrostatisk belastning som er tilstrekkelig for opprettholdelse av forskjellen i trykk mellom brønnen og ytre trykk ved kontrollerte verdier.
Denne kolonnen av boreslam, også kalt brønnens primære kontrollbarriere, finnes både inne i brønnen og også i et rør kalt stigerør, som forbinder boremodulen med havbunnen.
På havbunnen, i sammenheng med brønnhodene, finnes det dessuten generelt sekundære brønnkontrollinnretninger, kalt boresikringsventiler eller BOP-er, som fungerer som ventiler og kan lukke brønnen i tilfelle ukontrollerte lekkasjer av fluider fra selve brønnen.
I tilfelle stigerøret knekker, for eksempel med det påfølgende tapet av statisk belastning av kolonnen av boreslam som finnes i stigerøret, som typisk er høyere enn den statiske ladningen på grunn av havdybden, lukkes BOP-ene. Denne operasjonen forhindrer at brønnen går inn i en blow-out-tilstand.
I sjeldne tilfeller, generelt på grunn av eksepsjonelle naturhendelser slik som for eksempel en solitær bølge, kan den utilsiktede fjerningen av både stigerøret og BOP-ene som er installert på havbunnen skje, som gjør det umulig å forhindre at brønnen går inn i en blow-out-tilstand.
Analogt kan også blow-out-ulykker forekomme før installasjonen av BOP-ene.
I tilfelle en blow-out av en undervannsbrønn, kan ulike teknikker for øyeblikket anvendes for å gjenvinne kontroll over brønnen, slik som for eksempel selvstenging, tildekking, å skape en avlastningsbrønn og dreping.
Selvstenging er en ukontrollerbar hendelse, som er den spontane kollapsingen av brønnen i blow-out-tilstand, som generelt finner sted når det finnes rikelig med seksjoner av åpent hull.
Tildekking er en ventillukketeknikk som ofte anvendes ved blow-out på land, men er vanskelig å bruke offshore, særlig ved store dybder.
Å skape en avlastingsbrønn er for øyeblikket den tryggeste og mest anvendte teknikken, men involverer lang tid, i størrelsesordenen måneder, og er ekstremt dyr.
En drepeintervensjon består av innsettingen av en spesifikk streng av forlengere (drepestreng) inn i en blow-out-brønn, som tillater bruk av konvensjonelle drepeteknikker slik som sirkuleringen av tungt boreslam, lukking ved hjelp av lukkere eller oppblåsbare tetninger, og så videre.
Denne fremgangsmåten kan for øyeblikket bare anvendes i tilfelle brønn-blow-out i grunt vann, dvs. mindre enn 1000 m dybde, som gir muligheten for akseptable undervannssiktforhold og også muligheten for relativt enkel bevegelse av drepestrengen ved hjelp av boremodulen.
Et formål med den foreliggende oppfinnelsen er å redusere operasjonstidene for stansing av blow-out-en (noen dager mot ukene/månedene som er nødvendige med gjeldende teknikker), og også å overvinne de mulige ulempene nevnt over, takket være innsprøytingen inn i brønnen av faststoffer med høy tetthet som har egnede
dimensjoner.
Et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelsen er å sikre lukking ved brønnbunnen: som derfor også kan brukes i tilfeller der brønnens integritet verken tillater lukking ved hodet eller drepingen av brønnen ved pumping av boreslam fra BOP-en.
Prosessen, formålet ved den foreliggende oppfinnelsen, for å stanse eller i det minste redusere den ukontrollerte utblåsingen av hydrokarboner, blow-out, fra en brønn for utvinningen av hydrokarboner, omfatter å innføre faststoffer med høy tetthet ved bunnen av brønnen gjennom en egnet linje, som foretrukket har en tetthet som er høyere enn 7000 kg/m<3>, mer foretrukket høyere enn 10000 kg/m<3>, som har en polyedrisk, sfærisk, ellipsoidisk eller paraboloideformet form, regelmessig eller uregelmessig, der den minste dimensjonen er større enn 1 mm, foretrukket større enn 2,5 mm, og den største dimensjonen mindre enn 100 mm, foretrukket mindre enn 50 mm, slik at faststoffene som innføres akkumuleres ved tilfeldig fylling ved bunnen av brønnen for å danne en søyle som fullstendig, eller i det minste delvis, blokkerer den ukontrollerte utblåsingen av hydrokarbonene.
Faststoffene må bestå av eller inneholde et materiale som tillater å oppnå en høy tetthet for å garantere at de synker også under ekstremt høye blow-out-strømningsrateforhold: blant materialer som kan anvendes anbefales bly eller wolfram.
Formen til faststoffene som innføres er foretrukket sfærisk, mer foretrukket valgt fra kuler, flattrykte sfæroider (flattrykte kuler) og avlange sfæroider (avlange kuler) eller polyedrisk, foretrukket valgt fra kuber og sylindere.
I tilfelle det finnes både kuler og kuber sammenfaller åpenbart den minste dimensjonen og den største dimensjonen, og følgelig må de foretrukne områdene tilsvare den samme dimensjonens minimums- og maksimumsverdier.
Minst del av faststoffene som innføres kan være belagt med eller inneholde et svellende materiale som er i kontakt med væskene som utblåses under blow-out-en, hydrokarboner eller vann avhengig av omstendighetene, foretrukket valgt fra en polymer eller en harpiks.
I dette tilfellet er tettheten til faststoffene som er utvendig belagt med det svellende materialet, eller som inneholder det svellende materialet, foretrukket høyere enn 7000 kg/m<3>, og tettheten til materialet som danner det belagte faststoffet, uten det svellende materialet, er høyere enn 10000 kg/m<3>.
Dette svellende materialets funksjon er å fylle, ved forlengelse, de tomme rommene som etterlates frie av faststoffene under den spontane fyllingen og på denne måte stanse eller signifikant redusere den ukontrollerte strømningen av hydrokarboner fra brønnen.
Disse faststoffene som er belagt med en svellende polymer eller harpiks kan produseres på ulike måter, blant annet:
■ belegging av enkeltstående faststoffer med et lag av smeltet polymer eller i form av lateks, som deretter tørkes;
■ belegging av enkeltstående faststoffer med et svellende granulmateriale som på egnet vis limes til overflaten på selve faststoffet;
■ produksjon av baller eller andre former for svellende polymer eller harpiks, og fylling av dem med ett eller flere faststoffer for å øke deres vekt.
Den alternative løsningen til belagte faststoffer, dvs. faststoffer som inneholder svellende materiale, kan for eksempel oppnås gjennom skall eller lignende former som åpner seg ved brønnbunntemperaturen, for å frigjøre en egnet polymer som ved polymerisering eller svelling okkluderer rommene mellom faststoffene.
Den svellende harpiksen eller polymeren er foretrukket valgt fra de som er følsomme for nærværet av hydrokarboner. Harpiksens eller polymerens volumetriske svellende kan foretrukket variere fra 50 til 8000 %, avhengig av anvendt produkt og tykkelsen som brukes.
Disse produktene er kommersielt tilgjengelige og representerer den kjente teknikken, likeså bruksteknikkene for faststoffene (slik som kuler eller baller, osv.).
Forholdet mellom innførte faststoffer som verken er belagt eller inneholder svellende materiale/faststoffer innført belagt eller inneholdende svellende materiale, er foretrukket valgt fra 5/1 til 1/5.
Faststoffenes overflate kan være glatt eller ru i forhold til beleggkravene eller tilgjengelighet.
Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan effektueres på hvilken som helst type av brønn for utvinningen av hydrokarboner, særlig offshorebrønner der sekundære brønnkontrollinnretninger, såkalte boresikringsventiler (BOP-er), foretrukket finnes.
Den egnede innføringslinjen for innføring av faststoffene ved bunnen av undervannsbrønnen bør foretrukket forbinde undervannsbrønnens flytende borefartøy med BOP-en ved bunnen av brønnen: denne linjen kan være:
■ en hjelpelinje som finnes i undervannsbrønnen
■ en ny linje som er konstruert spesifikt
■ selve mantelen.
En væske som foretrukket inneholder vann, muligens viskosifisert vann med tilsetning av en viskosifiserende polymer, for eksempel karboksymetylcellulose eller xantangummi, kan muligens pumpes inn i faststoffenes innføringslinje eller -kanal i konsentrasjoner kjent i formuleringen som borefluider, ved en rate som er tilstrekkelig for sikring av at faststoffene også bæres inn i horisontale seksjoner av kanalen eller svake hellinger. Når den innsprøytede væsken har nådd brønnen, bæres den oppover av blow-out-fluidene.
Faststoffene kan innføres i injeksjonskanalen ved pumpenes utløp med enkle innretninger som allerede eksisterer, muligens optimalisert for å tillate faststoffene å bli utstøtt automatisk ved en foretrukket frekvens på minst ett faststoff per sekund, for således å redusere tiden som er nødvendig for å stanse blow-out-en.
Som utstøtingsinnretninger kan for eksempel de for innsprøyting av ballforseglere (plastballer pumpet med syre som forbedrer stimuleringsvirksomheten) inn i brønnen anvendes eller tilpasses.
Brønnens og strømningens egenskaper bestemmer oppfinnelsen parametere: høyde, kolonne, antall og størrelse faststoffer, type av polymer og tykkelse, egnet alternering av faststoffer uten svellende materiale/faststoffer som er belagt med eller inneholder svellende materiale (alternering som er nødvendig for, i fraværet av en overliggende vekt, forhindring av at de svulmende faststoffene flyter og stiger opp i kolonne), bærevæskens (sjøvann) viskositet og strømningsrate.
Fra beregningene fremgår det at, selv i fraværet av en svellende polymer eller i tilfelle den svulmende polymeren ikke er virksom, for å sikre stansen av blow-out-en, kreves det en kolonne med baller som er 50–100 meter høy, som er tilsvarende noen titusener baller (avhengig av det åpne hullets og/eller mantelens diameter). Når polymeren på den annen side er virksom, som forutsett av oppfinnelsen, kan den effektive kolonnen reduseres med en størrelsesorden som bringer ballene til noen få tusen og reduserer den tilsvarende innsprøytingstiden.
Tetningsoperasjonen av brønnen med dette systemet kan effektueres med to koblingsskjema fra det flytende borefartøyet til BOP-en:
■ bokstavelig talt fra drepelinjen:
■ på toppen gjennom direkte vertikal tilgang til BOP-en (ved anvendelse av toppkontakten eller et innsettingsrør aktivert av dobbelt ROV).
Disse fremgangsmåtene for innsprøyting kan også brukes i tilfelle brønner på land.
Innføringen av faststoffer med høy tetthet ved brønnbunnen kan foretrukket effektueres gjennom minst følgende faser i rekkefølge:
● å innføre faststoffer med høy tetthet, som verken er belagt med eller inneholder svellende materiale, som har en diameter mindre enn 5 mm, muligens i form av en dispersjon fortynnet i vann, for å danne en første kolonne bestående av en seng av faststoffene som har en egnet høyde; ● å innføre faststoffer med høy tetthet, belagt med svellende harpiks, som har en dimensjon fra 5 til 15 ganger større enn faststoffene med høy tetthet som verken er belagt med eller inneholder svellende materiale som er innført i den forrige fasen, for å danne en andre kolonne bestående av en seng av faststoffene som har en høyde foretrukket mellom en halvpart av den første kolonnens høyde og det dobbelte av den første kolonnens høyde;
■ å innføre faststoffer med høy tetthet, som verken er belagt med eller inneholder svellende materiale, som har dimensjoner fra 5 til 15 ganger større enn faststoffene med høy tetthet som verken er belagt med eller inneholder svellende materiale som er innført tidligere, for å danne en tredje kolonne bestående av en seng av faststoffene som har en høyde foretrukket mellom en halvpart av den første kolonnens høyde og det dobbelte av den første kolonnens høyde.
Egenskapene og fordelene ved fremgangsmåten for å stanse eller i det minste redusere den ukontrollerte utblåsingen av hydrokarboner fra en brønn ifølge den foreliggende oppfinnelsen, vil bli mer åpenbare ut ifra den følgende illustrerende og ikkebegrensende beskrivelsen med henvisning til de medfølgende skjematiske tegningene, der:
- figur 1 er en skjematisk gjengivelse av en mulig praktisk sammenheng omfattende en offshorebrønn (P) under blow-out-forhold; et intervensjonsskip (N), som også kan sammenfalle med midlene som anvendes for boring av brønnene, utstyrt med innsprøytingsinnretningene i figur 4 og 5 og lagringsinnretninger for faststoffene, og innføringslinjer (L) for tunge faststoffer inn i brønnen;
- figur 2 gjengir en detalj av de tunge stoffenes mulige rute gjennom ventilene og kanalene som er tilgjengelige, hvori pilene angir faststoffenes mulige rute gjennom innføringslinjene inn i brønnen (P);
- figur 3 skjematiserer en mulig implementering av innsprøytingssystemet for tunge faststoffer som har mindre dimensjoner (som indikativt har en maksimum diameter på ikke mer enn 3 mm), hvori faststoffene akkumuleres i en matetrakt (T) og blandes i tanken (S) med fluidet (F) for å danne en suspensjon (D), som pumpes inn i innsprøytingslinjene (L) fra pumpen (P);
- figur 4 skjematiserer en innsprøytingsinnretning for faststoffer som har en større dimensjon, dvs. som ikke er i stand til å passere direkte inn i en innsprøytingspumpe, hvori faststoffene akkumuleres i en egnet beholder og innføres inn i en anordning (A) som, gjennom et spesifikt ventilsystem (V), innfører hvert faststoff inn i fluidet (F) som strømmer i linjene (L);
- figur 5 gjengir en stratifikasjon av tunge faststoffer som innføres progressivt inn i brønnen, anvendelig for oppnåelse av formålene krevd i den foreliggende oppfinnelsen, dvs. den progressive reduksjonen i strømningsrate for hydrokarboner utblåst inn i miljøet inntil den fullstendige stansen i strømningsraten, hvori (A) er det første laget av ikke-belagte faststoffer, som har små dimensjoner, innsprøytet inntil produksjonsnivået overstiges og en reduksjon i blow-out-strømningsraten observeres, (B) er det andre laget av faststoffer, som har større dimensjoner, som er belagt med den svellende harpiksen, (C) er det tredje laget av faststoffer, som har større dimensjoner, som ikke er belagt med harpiks.
Faststoffenes form, sfærisk, er kun illustrerende, ettersom den også kan være i andre former som allerede spesifisert i teksten.
En utførelsesform av den krevde fremgangsmåten tilveiebringes herunder, som ikke skal betraktes som begrensende for kravenes omfang.
Eksempel
Med henvisning til figurene 1, 2 vedrørende den ukontrollerte strømningen av hydrokarboner fra en offshorebrønn, gjengis en mulig implementering av den foreliggende oppfinnelsen ved effektuering av følgende operasjoner i rekkefølge:
(A) Faststoffer med høy tetthet som ikke er belagt med harpiks og har en liten diameter (< 3 mm), i form av en fortynnet dispersjon av kuler i vann, innføres gjennom linjer (L) som har en innvendig diameter på 3 inches (figur 2), som forbinder skipet med undervanns-BOP-en. Når disse faststoffene har nådd brønnens indre, faller de i motstrøm inntil de når brønnbunnen, mens vannet som har båret dem, følger strømmen av hydrokarboner og forlater selve brønnen. Innsprøytingsstrømningsraten for denne dispersjonen av faststoffer i vann er slik som for å oppnå en rate på ca.5 m/s i 3-inch-linjene. Faststoffene dispergeres i vann med en lav volumkonsentrasjon lik ca.2,5 %, og innsprøytes ved hjelp av innretningene som er illustrert i figur 3 eller i figur 4. Denne innsprøytingsoperasjonen forlenges inntil en åpenbar reduksjon i undervannsblow-out-strømningsraten registreres. Det kan for eksempel forventes at denne reduksjonen krever dannelsen av en seng av faststoffer som har en høyde lik ca.
60 meter, dvs. lik ca.1 m<3 >dispergerte faststoffer. Ved den etablerte konsentrasjonen av faststoffer på 2,5 %, vil dette volumet oppnås ved innsprøyting av ca.40 m<3 >dispersjon inn i brønnen. Det skal imidlertid bemerkes at produksjonsnivåets posisjon, fra hvilket hydrokarbonene utblåses, ikke er kjent, og kan være forskjellig fra det ved brønnbunnen. Følgelig antas det som et eksempel, med henvisning til figur 5, at en kolonne (A) av faststoffer lik 240 m må dannes før produksjonsnivået nås, og at ytterligere 60 m faststoff må akkumuleres over dette nivået for å oppnå en observerbar reduksjon i blow-outstrømningsraten. Totalt 5 m<3 >dispersjon må derfor pumpes for å oppnå laget av faststoffer kalt (A). Denne operasjonen vil kreve ca. 3 timer å effektueres.
(B) En seng (B) med faststoffer, som er belagt med svellende harpiks, som er 20 m høy, som har en større dimensjon enn faststoffene i fase (A), pumpes over sengen av små, ikke-belagte faststoffer som ble skapt i den forrige fasen (A). Disse faststoffene innsprøytes med innretningen som er illustrert i figur 4. Som et eksempel antas en innsprøytingsfrekvens av disse belagte faststoffene som er lik ca.10 faststoffer/sekund. Denne strømmen av faststoffer bæres langs 3-inchinnsprøytingslinjene med den samme vannstrømningsraten som er anvendt i fase (A). Med tanke på en vekt av hvert faststoff lik ca.35 gram, krever denne operasjonen innsprøytingen av ca.250 000 faststoffer inn i brønnen og en operasjonstid på ca.3 timer.
(C) Innsprøytingen av belagte faststoffer følges av innsprøytingen inn i brønnen av en seng (C) av ikke-belagte faststoffer, som er 40 m høy, som har den samme dimensjonen og formen som de i fase (B) og ved anvendelse av det samme utstyret. Ved å følge den samme analysen som fase (B), krever denne innsprøytingen ca. 6 timer.
(D) Totalt krever dannelsen av tre senger av faststoffer, der én er av faststoffer som er belagt med svellende harpiks og to av ikke-belagte faststoffer, ca.12 timer, og fører til en vesentlig reduksjon i strømmen av hydrokarboner som forlater brønnen. I de påfølgende 24–36 timene fører svellingen av harpiksen som finnes i mellomlaget, til den fullstendige obstruksjonen av hydrokarbonenes passasjeporer, for således å forårsake den fullstendige stansen i blow-out-en.
Det skal bemerkes at denne virkningen av fullstendig stans således oppnås over en periode på 36–48 timer etter begynnelsen av innsprøytingsoperasjonene av faststoffer, mens en vesentlig reduksjon i blow-out-strømningsraten kan oppnås allerede 6 timer etter begynnelsen av operasjonene.
Faststoffene som er belagt med svellende harpiks kan oppnås ved nedsenkning i en harpikslateks dispergert i vann og påfølgende tørking, muligens ved en temperatur som er egnet for vulkaniseringen av den samme harpiksen, der et vulkaniseringsmiddel tidligere har blitt tilsatt. Denne vulkaniseringsoperasjonen har virkningen av å forhindre oppløsningen av harpiksen i hydrokarbonene, med den mulige negative konsekvensen av en gjenoppstart av strømningen av hydrokarboner mot utsiden av brønnen og av å forsinke svellingen av harpiksen for å frembringe detekterbare virkninger ca.12 timer etter harpiksens første kontakt med hydrokarbonene.
Claims (1)
1. Fremgangsmåte for å stanse eller i det minste redusere den ukontrollerte utblåsingen av hydrokarboner, blow-out, fra en brønn for utvinning av hydrokarboner, som omfatter:
å innføre faststoffer med høy tetthet ved bunnen av brønnen gjennom en innføringslinje som har en polyedrisk, eller sfærisk, elliptisk eller paraboloideformet form, regelmessig eller uregelmessig, der den minste dimensjonen er større enn 1 mm og den største dimensjonen er mindre enn 100 mm, slik at faststoffene som innføres, akkumuleres ved tilfeldig fylling ved bunnen av brønnen for å danne en søyle som fullstendig, eller i det minste delvis, blokkerer den ukontrollerte utblåsingen av hydrokarbonene, karakterisert ved at innføringen av faststoffer med høy tetthet ved bunnen av brønnen effektueres gjennom minst følgende faser i rekkefølge:
1) innføring av faststoffer med høy tetthet, som verken er belagt med eller inneholder svellende materiale, som har en diameter mindre enn 5 mm, 2) innføring av faststoffer med høy tetthet, belagt med svellende materiale, som har en dimensjon fra 5 til 15 ganger større enn faststoffene med høy tetthet som verken er belagt med eller inneholder svellende materiale som er innført i den forrige fasen; og
3) innføring av faststoffer med høy tetthet, som verken er belagt med eller inneholder svellende materiale, som har dimensjoner fra 5 til 15 ganger større enn faststoffene med høy tetthet som verken er belagt med eller inneholder svellende materiale som er innført tidligere.
2. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvori tettheten til faststoffene som innføres ved bunnen av brønnen, er høyere enn 7000 kg/m<3>.
3. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvori den minste dimensjonen er større enn 2,5 mm, og den største dimensjonen er mindre enn 50 mm.
4. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvori formen til faststoffene som innføres, er sfærisk, valgt fra kuler, flattrykte sfæroider og avlange sfæroider, eller polyedrisk valgt fra kuber og sylindere.
5. Fremgangmåten ifølge minst ett av de foregående kravene, hvori brønnen er under vann og der sekundære kontrollenheter for brønnen, kalt boresikringsventiler (BOP), er tilstede.
6. Fremgangsmåten ifølge krav 5, hvori innføringslinjen for faststoffene forbinder et for undervannsbrønnens flytende borefartøy til BOP-en ved bunnen av brønnen.
7. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvori innføringslinjen for faststoffene er en hjelpelinje som finnes i brønnen eller en ny linje konstruert for dette formålet, eller er en mantel på brønnen.
8. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvori den utvendig belagte eller i det indre inneholdte svellende materiale av faststoffene som er introdusert er valgt fra en polymer eller en harpiks.
9. Fremgangsmåten ifølge krav 8, hvori tettheten til faststoffene som er utvendig belagt med eller som inneholder i deres indre et svellende materiale, er høyere enn 7000 kg/m<3>, og tettheten til materialet som danner det belagte faststoffet, uten det svellende materialet, er høyere enn 10 000 kg/m<3>.
10. Fremgangsmåten ifølge krav 8, hvori forholdet mellom innførte faststoffer som verken er belagt eller inneholder svellende materiale/faststoffer innført enten belagt eller inneholdende svellende materiale, er valgt fra 5/1 til 1/5.
11. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvori væske pumpes inn i innføringslinjen for faststoffene.
12. Fremgangsmåten ifølge krav 11, hvori væsken som pumpes inn i innføringslinjen, inneholder vann.
13. Fremgangsmåten ifølge ett eller flere av kravene fra 1 til 12, hvori faststoffer med høy tetthet som er introdusert i fase 1 er i form av en dispersjon fortynnet i vann, for å danne en første kolonne bestående av en seng av faststoffene som har en egnet høyde;
14. Fremgangsmåten ifølge krav 13, hvori faststoffer med høy tetthet som er introdusert i fase 2 er danner en andre kolonne bestående av en seng av faststoffene som har en høyde foretrukket mellom en halvpart av den første kolonnens høyde og det dobbelte av den første kolonnens høyde;
15. Fremgangsmåten ifølge krav 13, hvori faststoffer med høy tetthet som er introdusert i fase 3 har omtrent de samme dimensjoner som de belagte faststoffer som innført i fase 2, for å danne en tredje kolonne bestående av en seng av faststoffene.
16. Fremgangsmåten ifølge krav 15, hvori faststoffer med høy tetthet som er introdusert i fase 3 har en høyde foretrukket mellom en halvpart av den første kolonnens høyde og det dobbelte av den første kolonnens høyde.
17. Faststoffer med høy tetthet egnet for å introduseres i brønnen gjennom en innføringslinje i henhold til krav 1, der faststoffene har en polyedrisk, eller sfærisk, elliptisk eller paraboloideformet form, regelmessig eller uregelmessig, der den minste dimensjonen er større enn 1 mm og den største dimensjonen er mindre enn 100 mm, karakterisert ved at faststoffene som inneholder svellende materiale som ved bunnen av brønnen frigjøres og som ved polymerisering eller svelling okkluderer rommene mellom faststoffene.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT001782A ITMI20111782A1 (it) | 2011-10-03 | 2011-10-03 | Metodo per fermare o almeno ridurre il rilascio incontrollato di idrocarburi da un pozzo per l'estrazione di idrocarburi |
PCT/IB2012/055125 WO2013050905A1 (en) | 2011-10-03 | 2012-09-26 | Method for stopping or at least reducing the uncontrolled release of hydrocarbons, blowout, from a hydrocarbon extraction well |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20140413A1 NO20140413A1 (no) | 2014-03-31 |
NO345555B1 true NO345555B1 (no) | 2021-04-12 |
Family
ID=44936381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20140413A NO345555B1 (no) | 2011-10-03 | 2012-09-26 | Fremgangsmåte for å stanse eller i det minste redusere den ukontrollerte utblåsingen av hydrokarboner, blow-out, fra en hydrokarbonutvinningsbrønn |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9187972B2 (no) |
CN (1) | CN103958823B (no) |
AP (1) | AP2014007513A0 (no) |
AU (1) | AU2012320115B2 (no) |
BR (1) | BR112014007839B1 (no) |
DK (1) | DK179676B1 (no) |
GB (1) | GB2509629B (no) |
IT (1) | ITMI20111782A1 (no) |
MX (1) | MX365903B (no) |
NO (1) | NO345555B1 (no) |
RU (1) | RU2611085C2 (no) |
WO (1) | WO2013050905A1 (no) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10006265B2 (en) * | 2015-09-22 | 2018-06-26 | Exxonmobil Upstream Research Company | Polymer plugs for well control |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3765486A (en) * | 1971-06-24 | 1973-10-16 | Shell Oil Co | Well blowout confinement with dense balls |
US20020096330A1 (en) * | 2000-10-03 | 2002-07-25 | James Maurice L. | Bentonite nodules |
US20090308611A1 (en) * | 2008-06-16 | 2009-12-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Wellbore Servicing Compositions Comprising a Density Segregation Inhibiting Composite and Methods of Making and Using Same |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3170516A (en) * | 1962-06-25 | 1965-02-23 | Jersey Prod Res Co | Method of plugging a well bore with a thermosetting resin |
US3844351A (en) * | 1973-06-01 | 1974-10-29 | Halliburton Co | Method of plugging a well |
SU1094946A1 (ru) * | 1983-02-16 | 1984-05-30 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Способ изол ции зон поглощений в скважинах |
FR2753963B1 (fr) * | 1996-09-30 | 1998-12-24 | Schlumberger Cie Dowell | Coulis de cimentation et methode de conception d'une formulation |
RU2174587C2 (ru) * | 1999-09-07 | 2001-10-10 | Тарасов Сергей Борисович | Способ временной изоляции поглощающих пластов |
US7527095B2 (en) * | 2003-12-11 | 2009-05-05 | Shell Oil Company | Method of creating a zonal isolation in an underground wellbore |
US7077203B1 (en) * | 2005-09-09 | 2006-07-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of using settable compositions comprising cement kiln dust |
WO2008034461A1 (en) * | 2006-09-20 | 2008-03-27 | Services Petroliers Schlumberger | Cementing composition comprising within un-reacted cement |
US8322431B2 (en) * | 2009-09-04 | 2012-12-04 | Halliburton Energy Services Inc. | Wellbore servicing compositions and methods of making and using same |
US8833464B2 (en) * | 2010-05-26 | 2014-09-16 | General Marine Contractors LLC | Method and system for containing uncontrolled flow of reservoir fluids into the environment |
US20110315381A1 (en) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | Foy Streetman | Compositions and method for use in plugging a well |
US8205677B1 (en) * | 2010-06-28 | 2012-06-26 | Samuel Salkin | System and method for controlling underwater oil-well leak |
US20120093584A1 (en) * | 2010-10-14 | 2012-04-19 | David Johnson | Method for containing and sealing an oil leak |
US8215405B1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-07-10 | Jorge Fernando Carrascal | Method to shut down a high pressure oil/gas well that is leaking under blowout conditions |
US8651185B2 (en) * | 2011-05-09 | 2014-02-18 | Los Alamos National Security, Llc | Reducing or stopping the uncontrolled flow of fluid such as oil from a well |
-
2011
- 2011-10-03 IT IT001782A patent/ITMI20111782A1/it unknown
-
2012
- 2012-09-26 US US14/349,021 patent/US9187972B2/en active Active
- 2012-09-26 AP AP2014007513A patent/AP2014007513A0/xx unknown
- 2012-09-26 GB GB1405565.1A patent/GB2509629B/en active Active
- 2012-09-26 NO NO20140413A patent/NO345555B1/no unknown
- 2012-09-26 AU AU2012320115A patent/AU2012320115B2/en active Active
- 2012-09-26 MX MX2014003632A patent/MX365903B/es active IP Right Grant
- 2012-09-26 WO PCT/IB2012/055125 patent/WO2013050905A1/en active Application Filing
- 2012-09-26 DK DKPA201400179A patent/DK179676B1/en active IP Right Grant
- 2012-09-26 RU RU2014117703A patent/RU2611085C2/ru active
- 2012-09-26 CN CN201280048523.2A patent/CN103958823B/zh active Active
- 2012-09-26 BR BR112014007839-4A patent/BR112014007839B1/pt active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3765486A (en) * | 1971-06-24 | 1973-10-16 | Shell Oil Co | Well blowout confinement with dense balls |
US20020096330A1 (en) * | 2000-10-03 | 2002-07-25 | James Maurice L. | Bentonite nodules |
US20090308611A1 (en) * | 2008-06-16 | 2009-12-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Wellbore Servicing Compositions Comprising a Density Segregation Inhibiting Composite and Methods of Making and Using Same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112014007839A2 (pt) | 2017-04-18 |
NO20140413A1 (no) | 2014-03-31 |
WO2013050905A1 (en) | 2013-04-11 |
AU2012320115A1 (en) | 2014-04-17 |
AP2014007513A0 (en) | 2014-03-31 |
CN103958823B (zh) | 2017-09-19 |
ITMI20111782A1 (it) | 2013-04-04 |
DK201400179A (en) | 2014-03-31 |
DK179676B1 (en) | 2019-03-19 |
US9187972B2 (en) | 2015-11-17 |
GB201405565D0 (en) | 2014-05-14 |
BR112014007839B1 (pt) | 2021-01-19 |
US20140224501A1 (en) | 2014-08-14 |
GB2509629B (en) | 2019-03-13 |
MX365903B (es) | 2019-06-19 |
RU2611085C2 (ru) | 2017-02-21 |
MX2014003632A (es) | 2014-10-06 |
RU2014117703A (ru) | 2015-11-10 |
AU2012320115B2 (en) | 2016-11-17 |
WO2013050905A9 (en) | 2014-05-15 |
CN103958823A (zh) | 2014-07-30 |
GB2509629A (en) | 2014-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9903179B2 (en) | Enhanced hydrocarbon well blowout protection | |
US8950500B2 (en) | Suction pile wellhead and cap closure system | |
US8967271B2 (en) | Subsea overpressure relief device | |
NO344641B1 (en) | Subsea methane production assembly | |
NO20171075A1 (en) | Drilling riser protection system | |
US10113382B2 (en) | Enhanced hydrocarbon well blowout protection | |
NO20111506A1 (no) | Universal frachylse | |
Sakurai et al. | An experimental study for flow assurance of the methane hydrate production test system | |
NO20140413A1 (no) | Fremgangsmåte for å stanse eller i det minste redusere den ukontrollerte utblåsingen av hydrokarboner, blow-out, fra en hydrokarbonutvinningsbrønn | |
US20130140036A1 (en) | Leakage containment system for run-away subsea wells | |
CN206205797U (zh) | 一种油气藏型储气库注采井完井管柱 | |
AU2019202100B2 (en) | Drilling fluid density segmented regulation device | |
US9631459B2 (en) | Wellbore dynamic top kill with inserted conduit | |
US8528646B2 (en) | Broken pipe blocker | |
US11834927B2 (en) | Method for preventing saline scale in low-activity, aqueous-phase reservoir wells and its use | |
WO2021108879A1 (pt) | Sistema submarino para pressurização e método para comutação de fluido de injeção alternada, de água e gás, em poço satélite dotado de uma única linha submarina de injeção | |
US11788381B2 (en) | Mandril assembly for chemical injection in oil wells | |
NO20210877A1 (en) | Treatment of produced hydrocarbons | |
BR102015006079B1 (pt) | Sistema submarino integrado de produção de hidrocarbonetos e método de produção |