Ole B. Rygg - Well Flow Dynamics AS

PTIL – Seminar om brønnsikkerhetStavanger, 4 mai 2006

Brønnkontroll og beredskap. Synspunkter fra et brønnkontrollselskap

PTIL 4 mai 2006

Innhold

• Observasjoner• Kritiske faser - Brønnkontroll• Beredskapsplanlegging• Eksempler fra hendelser• Oppsummering og konklusjoner

PTIL 4 mai 2006

Brønnkontroll – Observasjoner

• Økende antall hendelser er knyttet til produksjonsbrønner, brønnoverhaling eller nye brønner på kjente felt– Er brønnsikkerhet og brønnkontrollforståelse formidlet

til hele organisasjonen?

• Årsakene kan ofte finnes i feil eller mangler i brønnplanleggingen– Feil i planleggingen kan bli forsterket av manglende

forståelse under gjennomføringen av en operasjon

• Organisatoriske feil eller mangler kan medvirke til hendelsene eller forverre en oppstått situasjon

PTIL 4 mai 2006

Kritiske faser - Brønnkontroll

1. Planlegging av brønnen

2. Gjennomføringen av operasjonen

3. Respondere på en hendelse

4. Gjennomføringen av en brønnintervensjon

PTIL 4 mai 2006

1. Brønnplanlegging

• Casing design– Kick toleranse– Grunn gass– Usikkerhet i datagrunnlaget

• Beredskapsplanlegging– Har hele organisasjonen forståelse for nytten av analysen?– Gjennomføres beredskapsplanleggingen som en integrert del av

brønndesign?– Får resultatene av en evaluering innvirkning på brønndesign

eller operasjonelle planer?– Har organisasjonen en forståelse av konsekvenser?

PTIL 4 mai 2006

Konsekvenser

PTIL 4 mai 2006

Konsekvenser

PTIL 4 mai 2006

Konsekvenser – BOP etter gassutblåsning

PTIL 4 mai 2006

Konsekvenser

PTIL 4 mai 2006

Beredskapsplanlegging

• I plannlegging av respons ved en I plannlegging av respons ved en brønnhendelse er evalueringen av brønnhendelse er evalueringen av muligheten for å gjenopprette kontroll muligheten for å gjenopprette kontroll av en utblåsning et viktig elementav en utblåsning et viktig element

• Selv om sannsynligheten for en Selv om sannsynligheten for en utblåsning er liten, kan konsekvensen utblåsning er liten, kan konsekvensen være katastrofalvære katastrofal

• Er du forberedt slik at du kan begrense Er du forberedt slik at du kan begrense mulige konsekvenser?mulige konsekvenser?

PTIL 4 mai 2006

Beredskapsplanlegging – Gjenopprette kontroll• Definere “worst case” scenarier basert på boreprogram • Beregne maksimale utblåsningsrater fra brønnen• Evaluere mulige drepemetoder ved en utblåsning• Beregne nødvendige dreperater og volumer• Beregne nødvendig overflateutstyr• Identifisere avlastningsbrønnlokasjoner• Identifisere mulige rigger for boring av avlastningsbrønn• Undersøke om den valgte brønnintervensjon vil la seg

gjennomføre i praksis• Hva er sannsynligheten for en hendelse og hvilket

risikonivå har min operasjon?

PTIL 4 mai 2006

Kritiske faser - Brønnkontroll

1. Planlegging av brønnen

2. Gjennomføringen av operasjonen

3. Respondere på en hendelse

4. Gjennomføringen av en brønnintervensjon

PTIL 4 mai 2006

2. Gjennomføringen av boreoperasjonen

• Har mannskapet de nødvendige kvalifikasjoner?• Er oppfølgingen tilstrekkelig?• Blir forandringer pga operasjonelle forhold

vurdert mhp de opprinnelige planene?

PTIL 4 mai 2006

Kritiske faser - Brønnkontroll

1. Planlegging av brønnen

2. Gjennomføringen av operasjonen

3. Respondere på en hendelse

4. Gjennomføringen av en brønnintervensjon

PTIL 4 mai 2006

3. Respondere på en hendelse

• Er organisasjonen trent i respons?• Blir de nødvendige ressurser trukket inn på et

tidlig tidspunkt?

PTIL 4 mai 2006

Kritiske faser - Brønnkontroll

1. Planlegging av brønnen

2. Gjennomføringen av operasjonen

3. Respondere på en hendelse

4. Gjennomføringen av en brønnintervensjon

PTIL 4 mai 2006

4. Gjennomføring av en brønnintervensjon

• Er organisasjonen satt opp til å håndtere en hendelse?

• Har man satt i sammen ”Task Force” personell med rett teknisk kompetanse og erfaring?

• Er de ”riktige” eksperter kalt inn og på et tidlig nok tidspunkt?

• Har en grundig brønnkontroll design blitt gjennomført før brønnintervensjonen starter?

PTIL 4 mai 2006

Brønnkontroll design

1. Analyse

2. Planlegging

3. Gjennomføring

PTIL 4 mai 2006

Brønnkontroll - Analyse

• Beregn situasjonen i brønnen– trykk, temperatur, strømning,

fluider– uten en diagnose er det vanskelig

å finne den optimale medisinen

• “Recap” situasjonen som førte til hendelsen– Dette vil øke forståelsen for hva

som har skjedd og muligheten for å gjenopprette kontrollen

PTIL 4 mai 2006

Eksempel

Brønnintervensjon på en produksjonsplattform

PTIL 4 mai 2006

Ubemannet plattform – Brønnoverhaling

• Brønnrenskning• Kveilerørs-

operasjon• Mangelfull

forståelse for betydning av brønnkontroll

• Brist i rutiner ifb kveilerørs- operasjon

PTIL 4 mai 2006

Eksempel

Hendelse på en flyter

PTIL 4 mai 2006

Nordsjøen

• Ny brønn i kjent reservoar

• Store tap fra grunn sone og dyp sone

• Tok et kick• Satte sementplugger i

åpent hull for om mulig å stoppe tapene

• Beregninger gjort for å analysere situasjonen og planlegge utsirkulering

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

Seabed 110 m MSLMSL – RKB: 36 m

8 1/2" oh(126 bbls)

Machar 23/26a-A8

Scenario 1 – after lubrication

9 5/8" @ 1674 m tvd

Bottom holding, no packoff4165 psi exerted on bottom

5 ½" dp

Kick Zone, 1678 m tvd, 1.38 sg = 226.5 bar = 3286 psi

3" ID k/c lines

Loss Zone, 1811 m tvd, 1.336 sg = 236.7.5 bar = 3434 psi

Loss Zone, 2056 tvd m tvd, 1.262 sg = 254.5 bar = 3690 psi

Loss Zone, 2100 tvd m tvd, 1.251 sg = 257.4 bar = 3737 psi

1231 m TVD

1.45 sg mud

650 psi

200 bbls of seawater

PTIL 4 mai 2006

Beregnet trykk sammenlignet med observert choke trykk

Choke & DP pressure during kill circulation

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800

Srokes

Pre

ss

ure

[p

si]

Simulated Choke Pressure OWK

Actual Choke Pressure

Simulated DPP, OWK

Actual DPP

PTIL 4 mai 2006

Eksempel

Gassutblåsning - Produksjonsplattform

PTIL 4 mai 2006

Gassutblåsning produksjonsplatform

• 3 plattformer koblet sammen

• 21 brønner• 4.5 Mm3/d gass (LNG)• Gassutblåsning ved

innfill boring i et kjent depletert reservoar

PTIL 4 mai 2006

Bakgrunn for utblåsningen

– Ikke planlagt operasjon• Problemer med å trekke 9-5/8”

– Kutte vinduet grunnere (Billig)– Bruke en annen brønnslot (Dyrt)

– Mangelfull kommunikasjon mellom boreavdeling og reservoar miljø

• Julefeiring

– Manglene forståelse for risiko og konsekvenser av en utblåsning

• Prosedyrer ikke på plass

– Teknisk (Eskalering)• Ikke nok drepeslam tilgjengelig• Manglene forståelse av

konsekvenser og mulighet for er undergrunnsutblåsning

PTIL 4 mai 2006

CB1.1 (350bar)CB1 (220bar)CA1.1 (316bar)CA1 (99bar)BY-BZ (258bar)

BV-BX (242bar)

BS-BU (233bar)BR1-BR2 (122bar)BQ3-BR0.5 (223bar)BQ1-BQ2 (87bar)BP3-BQ0.5 (221bar)

BL2-BP2 (201bar)

BH1-BL1 (181bar)

BA1-BG4 (163bar)

AW1-AZ1 (147bar)

Water depth 11.3 m

13 3/8" window @ 491.7 m500

1000

1500

2000

TD @ 3068 m md, 2800 m tvd

12 ¼" open hole

5½" DP , id=4.78"5½" HWDP, id=3.38"

68# 13 3/8" Csg id=12.415"

2500

3000

Bit @ 3049 m md, 2783 m tvd

DFE 24.1 m BCD

EMMG 14.13 kPa/m(69.5 bar)

Konsekvenser

– Strømningsrate: 150,000 m3/d gas -50,000bwpd

– Undergrunnsstrømning– Tap av reserver– 5 måneders stopp i

produksjonen fra feltet– En avlastningsbrønn boret

for utblåsningsbrønnen– En avlastnings brønn

nummer 2 boret for en av nabobrønnene

PTIL 4 mai 2006

Konklusjon

• Økning i hendelser på ”gamle” felt og brønner• Hovedårsaker kan spores tilbake planleggingen• Reduserende tiltak:

– Beredskapsplanlegging integrert del av boreplanleggingen

– Øke forståelse for konsekvenser ved en hendelse– Forbedre planer for å respondere ved en hendelse– Sett sammen ”task force” og tilkall ekstra assistanse

tidlig