1 Ce reprezinta presiunea dinamica de zacamant?Presiunea
dinamica de fund pd , se defineste ca fiind presiunea masurata la
media perforaturilor cu sonda curgand.
Presiunea masurata la suprafata in acest caz (in capul de
eruptie) se numeste presiune dinamica de suprafata.
2 Ce reprezinta presiunea statica de zacamant?Presiunea statica
de fund pc , se defineste ca fiind presiunea masurata la media
perforaturilor cu sonda inchisa dupa ce aceasta se stabilizeaza
(presiunea nu mai creste, atingand valoarea maxima). Este presiunea
existenta pe conturul exterior al zonei de drenaj de raza rc si se
mai numeste si presiune maxima de zacamant.
3 Ce reprezinta ratia de solutie?Ratia de solutie rs , se
defineste ca fiind cantitatea de gaze care se gaseste dizolvata
intr-un metru cub de titei mort in anumite conditii de presiune si
temperatura.
Pentru conditii normale de presiune si temperatura ratia de
solutie se exprima in m3N/m3.
TN = 273,15 K ; tN = 0 C
pN = 101325 Pa = 1,01325 105 N/m2 = 1,01325 bar
Pentru conditii standard de presiune si temperatura ratia de
solutie se exprima in St m3/m3.
Ts = 288,15 K; ts = 15 C
ps = pN
4 Ce reprezinta presiunea de saturatie?Daca se considera 1m3 de
titei mort si gazele care-l insotesc, exprimate m3N sau Stm3, este
evident ca actionand asupra acestui sistem prin marirea presiunii,
o parte din gaze se dizolva in titei. Marind in continuare
presiunea la un moment dat intreaga cantitate de gaze se dizolva in
titei. Presiunea la care are loc acest fenomen se numeste presiune
de saturatie psat. In termeni de zacamant presiunea de saturatie
psat, se defineste ca fiind presiunea la care apar (ies din
solutie) primele bule de gaze.
5 Ce reprezinta ratia gaze-titei?Ratia gaze-titei RGT, se
defineste ca fiind cantitatea totala de gaze (m3N sau Stm3) care
insoteste 1 m3 de titei mort. Practic ea se determina pe baza
etalonarii sondei, impartind debitul de gaze produs Qg , la debitul
de titei al sondei Qt.
6 Ce reprezinta factorul de volum al titeiului bt?Factorul de
volum al titeiului bt , reprezinta volumul pe care il ocupa in
conditii de zacamant 1m3 de titei mort. Factorul de volum are o
valoare mai mare ca unitatea, datorita gazelor care intra in
solutie in conditiile de presiune si temperatura existente in
zacamant sau in tevile de extractie.
7 Factorul de volum al titeiului btare valori subunitare sau
supraunitare? Motivati de ce?Factorul de volum al titeiului bt ,
reprezinta volumul pe care il ocupa in conditii de zacamant 1m3 de
titei mort. Factorul de volum are o valoare mai mare ca unitatea,
datorita gazelor care intra in solutie in conditiile de presiune si
temperatura existente in zacamant sau in tevile de extractie.
8 Ce reprezinta coeficientul de volum bifazic, u?Coeficientul de
volum bifazic u, se defineste ca fiind volumul pe care il ocupa la
o presiune si temperatura data 1m3 de titei mort impreuna cu gazele
care-l insotesc. Prin urmare din volumul total de gaze asociate
titeiului, o parte sunt dizolvate in solutie, iar cealalta se afla
sub forma de gaze libere. Rezulta:
u = bt + Bg (RGT - rs);
Bg este factorul de volum al gazelor.
9 Cand are loc curgerea omogena?Curgerea omogena are loc atunci
cand in intregul zacamant presiunea este mai mare decat presiunea
de saturatie ( p > psat ) iar de la rc la rs curge o singura
faza, faza lichida.
10 Ce reprezinta indicele de productivitate, IP?Indicele de
productivitate se defineste ca fiind raportul dintre debitul de
lichid produs de sonda si caderea de presiune sub care are loc
curgerea. De asemenea, indicele de productivitate arata cat produce
o sonda corespunzator unei presiuni diferentiale
( pc - pd) egala cu 1 bar.
IP este indicele de productivitate si este dat de relatia:
11 Cum variaza IP in cazul curgerii omogene?in cazul curgerii
omogene indicele de productivitate este constant 12 Ce reprezinta
si ce caracterizeaza curba de comportare a stratului (curba
IPR)?Reprezentand grafic debitul sondei functie de presiunea
dinamica de fund Q = f (pd), se obtine curba caracteristica sau
curba de comportare a stratului si ea caracterizeaza curgerea prin
zacamant. In literatura de specialitate ea este cunoscuta sub
denumirea de curba IPR (Inflow Performance Relationship) figura
6.
Fig. 6.
13 Cum poate fi determinata curba IPR in cazul curgerii
omogene?Curba de comportare a stratului poate fi determinata
astfel:
1. Se efectueaza o operatie de cercetare a sondei, in urma
careia rezulta Qt, pc si pd. Se reprezinta grafic cele trei puncte
si se traseaza curba de comportare a stratului. Cu ajutorul
relatiei (3) se determina indicele de productivitate.
2. Metoda prezentata mai sus implica oprirea sondei din
productie pentru determinarea lui pc. Aceasta conduce la pierderi
de productie si la costuri suplimentare. Mai simplu curba de
comportare poate fi trasata efectuand doua etalonari (sonda este
lasata sa produca pe doua duze cu diametre diferite) in urma carora
rezulta doua seturi de perechi de valori Qt1, pd1 si Qt2, pd2.
Reprezentand grafic aceste perechi de valori se obtine curba
caracteristica a stratului. Ulterior se determina pc si IP.14 Ce
caracterizeaza curba punctata din figura de mai jos?Qt max=debitul
maxim de zacamant
Daca dupa un anumit timp de exploatare a sondei se traseaza din
nou curba de comportare a stratului si aceasta porneste de la un
pc1 < pc , dar este paralela cu prima ( = constant) figura 7,a
inseamna ca avem de-a face cu o depletare (scadere a presiunii) a
zacamantului fara ca in jurul sondei sa fi aparut o zona
contaminata.
Daca curba de comportare a stratului porneste de la aceiasi
valoare pc dar cu un unghi 1 < - figura 7,b inseamna ca nu avem
de-a face cu o depletare a zacamantului, ci doar cu o contaminare a
zonei din jurul gaurii de sonda care face ca IP sa fie mai mic.
Daca curba de comportare a stratului porneste de la o valoare
pc1 < pc si un unghi 1 < - figura 7,c inseamna ca in afara
unei depletari a zacamantului, in jurul sondei a aparut o zona
contaminata care face ca IP sa fie mai mic.15 Enumerati schemele de
echipare a sondei in dreptul stratului productiv pe care le
cunoasteti.Echiparea sondei in dreptul startului productiv se face
in functie de natura rocii din care este constituit acesta si de
gradul sau de consolidare. In acest sens exista doua cazuri
distincte:
strate alcatuite din roci compacte bine consolidate cum ar fi
gresiile, calcarele dure etc.;
strate alcatuite din roci slab consolidate sau neconsolidate
(nisipuri).
In cazul stratelor alcatuite din roci compacte bine consolidate
la care peretii gaurii de sonda sunt suficienti de rezistenti
pentru a nu se surpa se poate adopta solutia ca stratul deschis
prin foraj sa ramana netubat. 16 Care sunt avantajele si
dezavantajele schemei de echipare a sondei in dreptul stratului
productivdin figura de mai jos?
Avantajele acestei scheme de echipare sunt urmatoarele:
sonda este prefecta dupa modul si gradul de deschidere:
suprafata mare de filtrare si in consecinta producerea unor
debite mari de fluide;
la saparea stratelor productive cu presiuni mici exista
posibilitatea folosirii fluidelor de foraj cu densitate mica
(stratele de deasupra fiind izolate);
se creeaza conditii favorabile introducerii filtrelor
impachetate cu pietris;
se reduc cheltuielile legate de tubarea, cimentarea si
perforarea sondei;
Dezavantajele acestei scheme de echipare sunt urmatoarele:
creste durata de sapare a sondei;
nu permite exploatarea selectiva si separata atunci cand avem un
complex de strate productive;
imposibilitatea realizarii unor tratamente de stimulare
selective in cazul in care exista un complex de strate
productive;
imposibilitatea realizarii unui ecran impermeabil in calea
gazelor sau a apei, daca exista cap de gaze sau apa de talpa;
curatiri dese ale sondei in timpul exploatarii, datorita
deprinderii fragmentelor de roca de pe peretii gaurii de sonda.
Avantajele acestei scheme sunt:
scurtarea duratei de sapare a sondei;
permite exploatarea selectiva si separata a stratelor
productive;
permite realizarea unor tratamente de stimulare selective ale
stratelor;
permite izolarea apei de talpa si a gazelor din cupola de gaze
prin cimentarea sub presiune.
Dezavantajele acestei scheme sunt:
nu se cunoaste precis numarul de gloante care strabat coloana si
inelul de ciment;
nu se poate realiza un numar mare de perforaturi deoarece se
micsoreaza rezistenta coloanei;
sonda este imperfecta dupa modul si gradul de deschidere.
17 Care sunt efectele negative 'ale patrunderii nisipului in
sonda?Exploatarea sondelor cu un procent ridicat de suspensii
solide (peste 0,2 %) in fluidele extrase la suprafata conduce la
aparitia unor fenomene nedorite si anume:
scaderea productivitatii sondelor datorita:
formarii unor dopuri de nisip in coloana de exploatare sau in
garnitura de tevi de extractie;
intreruperii temporare a procesului de extractie pentru
eliberarea intervalului perforat sau degajarea dopurilor din
garnitura de tevi de extractie;
deteriorarea prin eroziune a echipamentului de fund si de
suprafata;
intreruperea partiala sau totala a afluxului in gaura de sonda
prin daramarea
intercalatiilor sau a capacului marnos aferent formatiei
productive. Formarea unor caverne si prabusirea acoperisului
stratului productiv pot conduce la blocarea perforaturilor precum
si la ovalizarea sau deplasarea coloanei de exploatare, in asa fel
incat sonda sa fie scoasa complet din exploatare. De asemenea, prin
surparea acoperisului se pot deschide stratele acvifere superioare,
apele patrunzand in stratul productiv.
umplerea progresiva cu nisip a sistemului de colectare si de
masura de la suprafata (conducte, rezervoare de etalonare si de
depozitare etc.)
18 Care sunt factorii care conduc la declansarea viiturilor de
nisip?Factorii care concura la declansarea viiturilor de nisip pot
avea, in functie de natura acestora, fie un caracter obiectiv, fie
un caracter subiectiv.
Astfel, dintre factorii cu caracter obiectiv se enumera :gradul
de consolidare al rocii magazin, inclinarea stratelor, vascozitatea
fluidelor din zacamant si respectiv, presiunea de fund.
La factorii cu caracter obiectiv mentionati anterior, care
actioneaza in directia declansarii si mentinerii viiturilor de
nisip, se pot alatura si alti factori, dar de aceasta data, cu
caracter subiectiv, dupa cum urmeaza:
alterarea permeabilitatii zonei din jurul gaurii de sonda prin
folosirea unor fluide de traversare neadecvate (deteriorarea
permeabilitatii zonei din jurul gaurii de sonda in timpul forajului
datorita contaminarii cu fluidul de foraj sau cu filtratul
acestuia);
executarea necorespunzatoare a cimentarii coloanei de
exploatare, in special in dreptul stratelor productive;
perforarea nesatisfacatoare din punctul de vedere al
uniformitatii, penetrabilitatii si a suprafetei de comunicare cu
stratul;
realizarea unor presiuni diferentiale mult prea mari in timpul
operatiilor de punere in productie;
exploatarea fortata a sondelor;
deteriorarea liantului matricei ca urmare a executarii unor
operatii repetate de stimulare a afluxului;19 Mecanismul producerii
viiturilor de nisip.Mecanismul producerii viiturilor de nisip
Pentru a explica mecanismul producerii viiturilor de nisip s-au
emis mai multe ipoteze dintre care doar trei par a fi mai
importante si anume:
deplasarea nisipului din strat in sonda are loc atunci cand
cimentarea granulelor de nisip este slaba, iar in timpul
exploatarii sondei se aplica o presiune diferentiala strat-sonda
mare;
deplasarea nisipului din strat in sonda are loc ca urmare a
aparitiei apei de sinclinal care dizolva materialul de cimentare a
granulelor de nisip (fenomen care are loc in prezenta apei
existente in momentul sedimentarii nisipului, apa a carei
compozitie este diferita de cea a apei de sinclinal);
deplasarea nisipului din strat in sonda are loc datorita
scaderii presiunii de zacamant, care are ca rezultat tasarea
stratelor si distrugerea materialului de cimentare.
20 Care sunt metodele de prevenire si combatere a viiturilor de
nisip? Metodele cunoscute si aplicate atat in tara cat si in
strainatate, in scopul controlului nisipului, se pot grupa in:
metode mecanice;
metode chimice;
metode combinate.
Indiferent de metoda, rolul de limitator al migrarii
particulelor solide din formatia productiva il indeplineste un
ecran filtrant artificial, format dintr-un nisip de cuart cu o
granulatie controlata, plasat la nivelul formatiei productive si
mentinut la randul sau, fie printr-un liant de natura chimica
(rasina), fie printr-un filtru metalic.
21 Care sunt metodele mecanice de prevenire si combatere a
viiturilor de nisip?Dintre metodele aplicate la scara mondiala in
scopul controlului nisipului, metodele mecanice inregistreaza o
frecventa in aplicare, cu mult superioara frecventei aferente
tuturor celorlalte metode proprii acestui domeniu.
Metodele mecanice sunt:
Injectia conventionala de nisip de cuart in stratul
productive
Utilizarea filtrelor metalice:1. Filtre cu orificii2. Filtre cu
slituri (fante) Filtrele cu fante longitudinale rezista mai bine la
tractiune, iar cele cu fante transversale la presiune exterioara.3.
Filtre cu infasurare de sarma Echiparea sondei cu un filtru metalic
impachetat cu pietris in gaura de sonda largita din timpul
forajului sau in coloana cu precompactare in spatele perforaturilor
(gravel - packing).
22 Prin ce se caracterizeaza filtrele cu fante (slituri)?Filtre
cu slituri (fante) .Se construiesc din burlane de tubaj sau tevi de
extractie in care se practica niste deschideri dreptunghiulare
numite slituri sau fante, dispuse longitudinal sau transversal pe
suprafata burlanului (fig. 1. ).
Filtrele cu fante longitudinale rezista mai bine la tractiune,
iar cele cu fante transversale la presiune exterioara.
Fig. 1. Filtru cu slituri
Sliturile se executa prin frezare cu freze circulare, prin
taiere cu flacara oxiacetilenica sau eroziune anodomecanica.
23 In cazul a doua filtre, unul cu fante orizontale si celalalt
cu fante verticale, care rezista maibine la tractiune, respectiv la
presiunea exterioara?Filtrele cu fante longitudinale rezista mai
bine la tractiune, iar cele cu fante transversale la presiune
exterioara.
24 Prin ce se caracterizeaza filtrele cu infasurare de
sarma?Filtre cu infasurare de sarma.Acestea sunt confectionate din
filtre cu orificii circulare sau filtre cu slituri mai mari, pe
suprafata carora se sudeaza, in lungul generatoarelor, niste
vergele metalice care indeplinesc rolul de suporti (distantiere)
pentru infasurarea in exterior a unei sarme de otel, nichel sau
bronz (fig. 2. ).
Fig. 2. Filtru cu infasurare de sarma
Distanta intre spire, t, se ia ca si in cazul filtrelor cu
slituri.
In prezent, pe plan mondial, se folosesc filtre cu infasurare de
sarma canfectionate in totalitate din materiale inox.
25 In cazul unor filtre cu infasurare de sarma, pentru ce
sectiune a sarmei optati: circulara,trapezoidala sau patrata?
Motivati de ce.Cele mai bune rezultate se obtin prin folosirea
sarmei cu sectiune trapezoidala, care realizeaza deschideri
divergente spre interiorul burlanului, creind acel spatiu de fuga
pentru granulele de nisip.
26 Care este efectul montarii unui filtru?Efectul montarii unui
filtru
Fig. 3. Efectul montarii unui filtru
In momentul in care sonda este pusa in productie granulele fine
de nisip vor fi antrenate din strat in sonda, iar cele cu
dimensiuni mari se vor opri la intrarea in deschiderea filtrului
figura 3.
Granulele de nisip cu dimensiuni mai mari oprindu-se in fata
deschiderii filtrului formeaza aici un fel de filtru natural format
din fractii de nisip care se aseaza in mod gradat (fractii cu
dimensiuni din ce in ce mai mici) pe masura ce creste distanta de
la peretele filtrului.
Explicatia acestei antrenari selective consta in faptul ca
viteza de curgere este maxima in jurul gaurii de sonda. Rezulta ca
in aceasta zona va fi antrenata o gama mai mare de granule de
nisip. Pe masura departarii de sonda viteza scade, ceea ce face ca
antrenarea nisipului sa fie mai redusa.
Podirea granulelor mari la intrarea in filtru apoi a celor mici
in spatele acestora in mod gradat, conduce la formarea asa numitei
bolte stabile respectiv a unui filtru natural cu efect de retinere
a particulelor solide care tind sa treaca din strat in sonda.
Permeabilitatea in aceasta zona este mult mai mare fata de
permeabilitatea initiala a rocii datorita reducerii rezistentelor
la curgere.27 Cum se face dimensionarea filtrelor
metalice?Dimensionarea filtrelor metalice
Pentru dimensionare se folosesc relatiile deduse pe cale
experimentala de catre Coberley.
Parametrul care se ia ca baza de calcul, este diametrul efectiv
de fractie care impreuna cu fractiile de dimensiuni mai mici
reprezinta 90% din greutatea probei analizata granulometric.
Aceasta valoare se citeste pe curba de compozitie granulometrica
(curba de trecere) figura 4.
Practic se ia o proba de nisip din formatie si se face o analiza
granulometrica. Se traseaza curba de compozitie granulometrica si
se citeste pe curba diametrul corespunzator procentului de 90%.
Fig. 4. Curba de compozitie granulometrica
Pentru filtrele cu fante, latimea deschiderii unei fante va fi
egala cu:
lf=2dn90%
Pentru filtrele cu orificii, diametrul unui orificiu va fi egal
cu:
do=3dn90%28 Care este parametrul care se ia ca baza de calcul
atunci cand se dimensioneaza un filtrumetalic? Dar atunci cand se
alege granulatia ( diametrul) pietrisului pentru
impachetare?Dimensionarea filtrelor metalice
Parametrul care se ia ca baza de calcul, este diametrul efectiv
de fractie care impreuna cu fractiile de dimensiuni mai mici
reprezinta 90% din greutatea probei analizata granulometric.
Aceasta valoare se citeste pe curba de compozitie granulometrica
(curba de trecere)29 Care este valoarea optima pentru ratia
pietris-nisip in cazul impachetarii cu pietris?Valoarea optima
pentru ratia pietris-nisip in cazul impachetarii cu pietris este
5-6.
30 Cum influenteaza curgerea bifazica cantitatea de nisip
produsa?Experimentele de santier arata ca, odata cu cresterea
cantitatii de apa produsa, productivitatea sondelor scade, iar
viiturile de nisip se accentueaza. Aceasta se datoreaza aparitiei
perturbatiilor locale de presiune, din cauza numeroaselor interfete
care se misca prin canalele rocii si provoaca miscarea particulelor
mici, precum si dizolvarii materialului de cimentare.
31 Dintre metodele mecanice de prevenire si combatere a
viiturilor de nisip pentru careoptati?Motivati de ce? Echiparea
sondei cu un filtru metalic si impachetarea acestuia cu pietris in
gaura de sonda largita din timpul forajului este cea mai eficienta
metoda mecanica de a combate patrunderea nisipului in sonda si de a
asigura in acelasi timp pierderi mici de presiune la curgerea
lichidului din strat in sonda. Aceasta metoda conduce la extinderea
zonei artificiale de filtrare cu permeabilitate imbunatatita la o
distanta mai mare de axul gurii de sonda, extindere care atrage
dupa sine cresterea debitelor de fluide extrase.
32 In cazul gaurilor tubate, cimentate si perforate ce metoda de
prevenire si combatere a viiturilorde nisip se recomanda?In cazul
sondelor tubate, cimentate si perforate matoda recomandata este
echiparea cu un filtru metalic si impachetarea acestuia cu pietris
cu precompactare in spatele perforaturilor 33 Cum influenteaza
variatia debitului cantitatea de nisip produsa?Reducand debitul de
lichid si pastrand debitul de gaze (marindu-se deci R.G.T.)
cantitatea de nisip produsa a scazut. Aceasta se explica prin
faptul ca micsorandu-se numarul de interfete gaz-lichid, este
antrenat mai putin nisip din strat.
34 Cum variaza caderea de presiune in perforaturi in cazul
filtrelor impachetate in coloana?In cazul filtrelor impachetate in
coloana, folosindu-se nisipuri uniforme (coeficient de
neuniformitate de 1,5) si permeabilitate 5 Darcy, s-a constatat ca
valoarea caderilor de presiune prin perforaturi este mai mare in
cazul in care numai perforatura este plina cu pietris, comparativ
cu situatia in care avem precompactare in spatele coloanei si
extrem de mare cand perforatura este plina cu nisip din formatia
productiva (fig. 9).
Fig. 9. Efectul plasarii pietrisului Fig. 10. Variatia
permeabilitatii perforaturii asupra productivitatii. in functie de
debit la filtrele
impachetate cu pietris in coloana, fara
precompactare in spatele perforaturilor.
35 Care este cea mai eficienta metoda de a combate patrunderea
nisipului in sonda?cea mai eficienta metoda de a combate
patrunderea nisipului in sonda si de asigura in acelasi timp
pierderi mici de presiune la curgerea lichidului din strat in sonda
este echiparea sondei cu un filtru metalic si impachetarea acestuia
cu pietris in gaura de sonda largita din timpul forajului36Care
sunt fenomenele negative care apar in cazul injectiei pietrisului
la ratii fluid pietris mari?
Injectia la ratii mari conduce la aparitia unor fenomene care
pot influenta negativ productivitatea sondei si controlul nisipului
dupa cum urmeaza:
a) Curgerea turbulenta care are loc in lungul tevilor de
extractie pana la formatia productiva conduce la o agitare
puternica a pietrisului aflat in suspensie. Ca urmare a acestei
agitari, particulele de pietris colturoase se pot sparge sau
rotunji ca efect al ciocnirii reciproce dintre acestea a frecarilor
cu peretii tevilor de extractie, al impactului cu peretii coloanei
de exploatare (la iesirea din mufa de incrucisare a circulatiei) si
al strangularii curgerii la nivelul intrarii in perforaturi. In
aceasta situatie granulatia fina a pietrisului va diferi de cea
proiectata, fapt care face ca eficienta controlului nisipului sa
scada simtitor.
b) Injectarea pietrisului cu debite mari de fluid si in
concentratii scazute favorizeaza transportul acestuia la distante
mari de gaura de sonda si amstecarea cu nisipul din formatia
productiva. Aceasta face ca permeabilitatea amestecului
pietris-nisip de formatie sa scada foarte mult, chiar si la
procente volumetrice relativ mici de nisip de formatie in pietris
(fig. 16).
c) Formarea unor zone de canalizare preferentiala a fluidului de
transport.
d) Cresterea prematura a presiunii de injectie si finalizarea
operatiunilor de injectie inainte de realizarea unei compactari
corespunzatoare a formatiei productive.
37Cate tipuri de rasini sintetice cunoasteti?Rasinile folosite
se impart in doua mari grupe: rasini la care agentul de intarire
este adaugat acestora la suprafata, inainte de a fi introduse in
sonda (rasini activate intern) si rasini la care agentul de
intarire este introdus dupa ce acestea au fost injectate in
formatie (rasini activate extern). Rasinile pot fi de tip epoxidic,
furanic si fenolic.
38 Ce procedee de consolidare cu ajutorul rasinilor sintetice
cunoasteti?Consolidarea cu ajutorul rasinilor sintetice se face
dupa urmatoarele procedee:
1) Procedeul prin care nisipul (pietrisul) se amesteca cu rasina
la suprafata, dupa care are loc transportul in formatia
productiva.
Procedeul se realizeaza in doua variante:
se injecteaza in formatia productiva un amestec de nisip si
rasina, dupa care urmeaza injectia agentului de intarire;
se injecteaza in formatia productiva un amestec format din
nisip, rasina si agent de intarire.
2) Procedeul prin care rasina se injecteaza direct in
formatie.
Si acest procedeu se realizeaza in doua variante:
se injecteaza in formatia productiva rasina urmata de injectia
agentului de intarire;
se injecteaza in formatia productiva rasina amestecata de la
suprafata cu agenul de intarire.
39 Din ce se compune solutia folosita la consolidarea prin
metode chimice? Mentionati rolulingredientilor.
Solutia folosita la consolidarea cu mase plastice este compusa
din: rasina sintetica, solvent si aditivi.
Solventul are rolul de a dilua rasina si in acest scop se
foloseste benzenul.
Aditivii (agenti de intarire, catalizatori, etc.) se folosesc
pentru:
reglarea timpului de reactie, astfel incat rasina introdusa in
strat sa se solidifice dupa un timp bine determinat de la
injectarea in porii rocii;
umectarea nisipului;
stabilizarea argilelor;
evacuarea apei interstitiale;
marirea rezistentei retelei consolidate.
40 Care este rolul tevilor de extractie? Gate tipuri de tevi de
extractie cunoasteti?Tevile de extractie se utilizeaza la toate
sistemele de exploatare a sondelor. Garnitura de tevi de extractie
sustine echipamentul de fund si asigura ascensiunea fluidelor din
strat pana la suprafata. Aceasta indeplineste mai multe roluri si
anume :
asigura, printr-o alegere judicioasa a diametrului si lungimii
ei, folosirea rationala a energiei de zacamant;
permite circulatia fluidelor din coloana in tevi si invers,
pentru pornirea sau omorarea sondelor;
protejeaza coloana de exploatare impotriva actiunii corozive sau
abrazive a fluidelor in miscare;
permite efectuarea operatiei de pistonare la punerea in
productie a sondei;
protejeaza coloana de exploatare (atunci cand se lucreaza cu
packere), in cazul unor operatii sub presiune in sonda.
Tevile de extractie se construiesc din tuburi de otel fara
sudura, laminate si trase la cald prin matrite.
Conditiile de lucru din sonde fiind foarte diferite, este
necesar sa se utilizeze tevi de extractie confectionate din oteluri
capabile sa suporte solicitarile la care sunt supuse si actiunile
mediului in care lucreaza.
Tipuri de tevi de extractie:
Tevi de extractie cu capete neingrosate (non-upset tubing sau
NU)
Tevi de extractie cu capete ingrosate la exterior
(external-upset tubing sau EU)
Tevi de extractie cu mufe din corp (integral joint).41 In cazul
otelului N80 ce reprezinta indicele 80?Indicele 80 este legat de
calitatea otelului si el reprezinta efortul unitar minim de curgere
in 103 psi(1 psi=0,16895*10-2 daN/mm2)
42 Ce rol are siul tevilor de extractie? Acesta are urmatoarele
functiuni :
protejeaza capatul inferior al tevilor si constituie un ghidaj
la introducerea acestora in sonda ;
retine diferitele scule scapate accidental in sonda (pistoane,
sabloane, curatitoare depafarafina etc.), permitand totodata
trecerea prin el a manometrului de fund, aparatelor de luat probe
etc. ;
ghidajul conic interior ghideaza aparatele mentionate mai sus la
extragere43 Care este rolul capului de eruptie? Dar a ventilului cu
un singur sens(rucslag) din componentaacestuia? Capul de eruptie
propriu-zis. Este compus dintr-un ansamblu de armaturi si robinete
care se monteaza deasupra dispozitivului de sustinere a tevilor de
extractie si are urmatoarele functiuni:
- permite inchiderea sondei;
- permite reglarea debitului de fluide al sondei cu ajutorul
duzelor;
- permite circulatia fluidelor din spatiul inelar in tevile de
extractie si invers;
permite masurarea presiunii si temperaturii la gura sondei.
Supapa de retinere (numita in santier si rckschlag) 7, permite
trecerea fluidelor numai intr-un singur sens (spre coloana sondei)
Atunci cand se omoara sonda prin circulatie, folosirea ei pe
intrarea fluidului de omorare in capul de eruptie este obligatorie,
deoarece impiedica intoarcerea fluidului introdus sub presiune dupa
oprirea pomparii sau in alte cazuri accidentale (spargerea
conductei prin care se face pomparea etc.).44 Ce rol are
dispozitivul de sustinere a tevilor de extractie (tubing
head)?Dispozitivul de suspendare a tevilor de extractie (denumit in
santier si tubing head sau oala de etansare se monteaza pe flansa
de etansare a coloanei de exploatare si serveste atat la
suspendarea tevilor de extractie cat si la etansarea spatiului
inelar dintre acestea si coloana de exploatare.
Este prevazut cu doua brate laterale asezate la 1800 unul de
altul, care permit controlul presiunii din coloana sau pomparea de
fluide in scopul pornirii sau omorarii sondei.
45 Cu ce scop se foloseste supapa de contrapresiune montata in
piatra?Supapa de contrapresiune asigura inchiderea sondei in scopul
efectuarii unor reparatii la echipamentul de suprafata. Folosirea
acesteia inlatura necesitatea de a omori sonda; deci evita
colmatarea stratului productiv si reduce timpul de oprire al
sondei.
45'. Ce rol are dopul de 3 inch de la capul de eruptie?In cazul
punerii in productie prin circulatie de apa are rolul de a dirija
fluidul de foraj de la capul de eruptie la haba.46Cand se folosesc
capetele de eruptie cu doua brate? Capetele de eruptie CEA 2 - cu
doua brate - pentru presiuni de 210, 350, 700 si 1050 bar se
folosesc la sondele cu dificultati in exploatare, la care pentru
siguranta sunt necesare doua cai de dirijare a productiei sau
eventual de omorare a sondei si la sondele de mare adancime. Se
construiesc cu doua robinete principale si cu unul sau doua
robinete pe brate.47 Care sunt avantajele si dezavantajele
capetelor de eruptie monobloc?Capetele de eruptie monobloc prezinta
avantajul ca sunt mai usoare decat cele asamblate si elimina
numarul mare de etansari metalice dintre robinete si corpul capului
de eruptie, etansari care in cazul unor defectiuni de montaj sau
sub efectul presiunii fluidelor care curg prin ele, eventual si al
unor agenti puternic corozivi, pot sa cedeze.
Prezinta dezavantajul ca sunt mai greoaie pentru transport si
montaj, neputandu-se demonta in parti componente si nu permit
inlocuirea unor parti defecte.
La ambele tipuri se poate adapta la partea superioara
dispozitivul pentru introducerea si extragerea sub presiune a
supapei de contrapresiune48 Care este rolul packerelor si la ce
operatii se folosesc?Packerele sunt dispozitive care impiedica
comunicatia dintre tevile de extractie, prajini de foraj, coloane
pierdute, etc. si coloana de tubaj a sondei sau peretii gaurii de
sonda, in care acestea se fixeaza. Primele sunt cunoscute sub
numele de packere de coloana, iar ultimele, fixate in teren, sub
numele de packere de teren.
In tehnologia moderna de extractie a titeiului si gazelor
packerele sunt folosite la un numar foarte variat de operatii, cum
ar fi:
exploatarea simultana si separata a doua sau mai multe
strate;
executarea unor operatii de injectie sub presiune in strat
pentru protejarea coloanei de exploatare;
injectarea de abur, pentru izolarea spatiului inelar;
testarea stratelor cu ajutorul probatoarelor de strat;
punerea in productie prin pistonare, pentru a realiza o pornire
mai rapida si mai economica.
49Clasificarea packerelor.Dupa modul de fixare packerele se
clasifica astfel:
packere cu fixare mecanica, prin manevre de rotire, manevre
verticale sau o combinatie a acestora;
packere cu fixare hidraulica, prin crearea unor presiuni in
tevi;
packere cu fixare prin actiunea unei explozii lente in special
in cazul packerelor permanente;
packere cu fixare termica, provocata de injectia unui agent
termic, in special la sondele de injectie de abur.
Dupa sistemul de fixare avem:
packere cu bacuri;
packere fara bacuri (cu picior, cu ancora, cu actionare prin
expandare hidraulica sau termica).
50Care sunt fortele care actioneaza asupra packerului in timpul
unei operatii de injectie subpresume?Fortele care actioneaza asupra
unui packer sunt urmatoarele
1.Forta de compresiune, G, care trebuie lasata pe packer, dupa
fixarea acestuia, pentru asigurarea etansietatii. Aceasta forta
rezulta din lasarea pe packer a unei parti din greutatea tevilor cu
care s-a introdus in sonda.
2.Forta de presiune, F1, care actioneaza in spatiul inelar
deasupra packerului
1. Forta de presiune, F2, care actioneaza sub packer:
(2)
2. Forta de presiune, F3, care actioneaza asupra sectiunii pline
a tevilor:
(3)
5. Forta de umflare,Fu,datorita variatiei de presiune. In timpul
operatiilor in sonda,pe langa G,F1,F2 si F3,mai intervin si fortele
rezultate din variatia diferentei de presiune dintre interiorul si
exteriorul tevilor de extractie.
6. Forta Ff,datorita efectului de flambaj in spirala
(buclare).
Fenomenul de flambare apare ori de cate ori printr-un tub liber
la un capat se vehiculeaza un fluid sub presiune.
7. Forta Ft ,care apare datorita variatiei de temperatura,la
care sunt supuse tevile de extractie in timpul operatiei fata de
momentul initial (fixarii packerului).Forta Ft se determina
exprimand alungirea l atat prin variatia temperaturii l = l tm cat
si prin legea lui Hooke l = Ftl/Eat.51Cum se procedeaza atunci cand
trebuie efectuata o operatic de injectie sub presiune iargreutatea
tevilor de extractie este mai mica decat greutatea care trebuie
lasata pe packerpentru asigurarea etanseitatii acestuia? Daca in
timpul operatiilor de injectie sub presiune (F2,F3,Ft si Fu au
valori Mari, greutatea tevilor de extractie nu este suficienta
pentru asigurarea etanseitatii pakerului. In acest caz se creeaza,
legand un agregat la coloana,presiune in spatiul inelar pentru a
mari apasarea pe packer.
De asemenea,in aceasta situatie se poate folosi un packer cu
ancore hidraulice sau un packer cu armare prin tractiune de jos in
sus.
52Ce metode de punere in productie cunoasteti?Punerea in
productie a sondelor este operatia prin care se provoaca afluxul
titeiului si gazelor asociate din strat in sonda. Punerea in
productie se realizeaza prin reducerea presiunii exercitate asupra
stratului de coloana de lichid din sonda, fie actionand asupra
densitatii acesteia (inlocuirea fluidului din sonda cu unul mai
usor), fie micsorand inaltimea acestei coloane de lichid (prin
denivelare cu gaze comprimate sau pistonare).
53 In cazul punerii in productie prin denivelare cu gaze
comprimate optati pentru injectia gazelorprin spatiul inelar sau
prin tevi? Motivati de ce? Deoarece Di2 de2 di2 , rezulta ca
presiunea de pornire este mult mai mica in cazul injectarii gazelor
comprimate prin coloana sondei si de aceea in practica se aplica
numai aceasta metoda.
54Care este adancimea maxima de pistonare? Motivati de
ce?Operatia de pistonare se executa pana la adancimi de maxim
1800-2000 m, datorita solicitarii cablului si uzurii rapide a
garniturilor de etansare ale pistonului55 Care este adancimea de
scufundare a pistonului sub nivelul de lichid?Adancimea la care s-a
introdus pistonul se cunoaste dupa numarul de valuri de la toba.
Pistonul se coboara sub nivelul de lichid aproximativ 200 m. La
sondele cu viituri de nisip pistonul se introduce sub nivelul de
lichid aproximativ 75-100 m.56 Ce trebuie sa se aiba in vedere
atunci cand se echipeaza o sonda de mare adancime?Echiparea sondei
are n vedere introducerea i fixarea n coloana de exploatare, la
10-15 m deasupra intervalului perforat, a unui packer de tip
permanent frezabil, care are rolul de a izola stratul productiv de
coloana de exploatare.
Introducerea packerului se face dup ce, n prealabil, s-a
verificat starea coloanei cu un curtor extensibil pentru coloan
(rotrovert).
Prin construcia sa, packerul permite att producerea sondei prin
intermediul niplurilor de etanare (care trec prin interiorul
packerului), ct i izolarea stratului cu ajutorul clapetei cu care
este prevzut packerul la partea inferioar.
57Care sunt dispozitivele care intra in componenta
echipamentului de fund utilizat lasondele de mare adancime?n
componena garniturii de evi de extracie se includ o serie de
dispozitive care permit efectuarea unor operaii n gaura de sond, fr
a fi necesar extragerea i introducerea repetat a garniturii de evi
de extracie (fig. 1). Acionarea unora din aceste dispozitive (valva
de circulaie), precum i lansarea i etanarea altor dispozitive (duze
i dopuri n niplurile R i F) se face cu scule introduse cu srma de
la suprafa (diametrul srmei 1,9 2,3 mm). Izolarea stratului
investigat n vederea retragerii la altul superior, se realizeaz cu
ajutorul unor dopuri nerecuperabile (tip D1 sau DII) lansate, ca i
packerele, cu un dispozitiv cu acionare electric (introdus cu
cablul) sau cu acionare hidraulic (introdus cu evile de
extracie).
58 Ce rol au locatorul G si niplele de etansare?Locatorul G
asigur etanarea evilor de extracie n packer i, de asemenea, cu
ajutorul lui se controleaz adncimea de fixare a packerului i se
face proba fixrii acestuia. Pentru proba fixrii packerului, se las
pe acesta o greutate de 3-5 tf. Dac packerul nu rezist la aceast
greutate, se mpinge prin coloan pn n sacul sondei i se introduce
altul.
Dup determinarea poziiei packerului i controlul fixrii lui,
evile de extracie se retrag cu locatorul la circa 2 m deasupra
packerului. Acest spaiu este necesar deoarece, n timpul diverselor
operaii care se execut n gaura de sond, evile se pot alungi i pot
exercita fore suplimentare asupra packerului. Etanarea n acest caz
este asigurat de ctre niplurile de etanare care pot avea lungimi
cuprinse ntre 3-5 m.
Att locatorul G ct i niplurile de etanare sunt prevzute cu
garnituri de etanare n form de V, cele inferioare cu deschiderea n
jos, iar cele superioare cu deschiderea n sus, pentru a asigura
etaneitatea sistemului la presiuni difereniale din ambele
sensuri.
59 Ce rol au reductiile de rezistenta si valva de
circulatie?Reduciile de rezisten sunt tuburi cu perei groi, cu
lungimea de circa 1 m. Acestea se monteaz n zonele de maxim
turbulen, pentru a proteja evile de extracie de aciunea eroziv a
fluidului extras.
Valva de circulaie lateral are rolul de a permite circulaia
evi-coloan i invers, cnd aceasta este necesar la pornirea sau
omorrea sondei, sau n cazul injectrii sub presiune a unor fluide n
strat (acidizri, fisurri etc.).
Deschiderea i nchiderea ferestrelor valvei se face cu ajutorul
unui dispozitiv manevrat de la suprafa cu srma.
60 Ce rol are niplul R respectiv F?Niplul locator cu prag R. n
acest niplu se introduce un dispozitiv de fixare (locator) la care
se poate ataa un manometru de fund. Dup cum arat denumirea, prin el
nu poate trece locatorul, motiv pentru care este montat la partea
inferioar a garniturii de evi de extracie. Manometrul de fund este
fixat n niplul R cnd cercetarea sondei se face prin variaia
debitului extras (pentru nregistrarea presiunii dinamice). Niplul R
are i rolul de opri cderea n gaura de sond a diferitelor scule
(scpate accidental), deci joac rolul de sabot.
Niplul selectiv F. Permite trecerea prin el a locatorului, la
care se poate ataa, n acest caz, o duz de fund, un dop sau
manometrul de fund. n niplul F inferior se monteaz, de regul, o duz
de fund pentru prevenirea formrii criohidrailor. Duza se monteaz n
niplul F de la partea inferioar deoarece aici temperatura este mai
mare. Tot n niplul F de la partea inferioar se monteaz un manometru
de fund atunci cnd se face cercetarea sondei prin nchidere. n
niplul F de la partea superioar se monteaz dopuri cu nchiderea
total sau dopuri cu nchiderea
ntr-un singur sens. Astfel se poate interveni pentru remedierea
unor defeciuni la echipamentul de la suprafa fr a mai omor sonda.
Acest niplu se fixeaz la o adncime de 2000-2400 m, pentru a permite
efectuarea operaiei de pistonare.
61 Ce rol are valva de siguranta din componenta echipamentului
de fund al sondelor de mareadancime?Valva de siguran. Se monteaz la
o adncime mai mare de 100 m. Meninerea valvei n poziie de lucru
(deschis) se realizeaz prin presiunea transmis de la suprafa
printr-o conduct de control de in, ataat la evile de extracie.
Scurgerea voit sau accidental a presiunii provoac nchiderea valvei
i, implicit, a sondei pe evile de extracie. Se folosete n mod
obligatoriu la sondele marine n exploatare. Valvele de siguran pot
fi cu clap i sferice.
62 Din ce se compune echipamentul de suprafata utilizat la o
sonda de mare adancime intimpul probelor de productie?Datorita
presiunilor mari care se pot dezvolta si pericolului producerii
unor eruptii libere necontrolate la operatiile de punere in
productie a sondelor de mare adancime se foloseste un complex de
echipamente dupa cum urmeaza:
a) in timpul manevrarii tevilor de extractie
prevenitor de eruptie tip CAMERON LD (SE) figura 1;
prevenitor de eruptie tip CAMERON U (DF).
b) in timpul probelor de productie
prevenitor de eruptie tip CAMERON LD;
boneta HB (fig. 1) pentru sustinerea si etansarea tevilor de
extractie prin intermediul agatatorului HB-A (fig. 2) pentru tevi
infiletat in boneta;
mosor de legatura intre boneta si capul de eruptie (unde este
nevoie);
capul de eruptie.
c) in timpul operatiei de pistonare:
toate reperele de la punctul b, burlanul de pistonat, cutia de
etansare pe
cablu , dispozitivul de siguranta care previne eruptia sondei in
cazul
ruperii cablului si prevenitorul de eruptie pe cablu.
d) la sondele aflate in productie:
dispozitivul pentru suspendarea si etansarea tevilor de
extractie tip
CAMERON F, boneta HB, mosor si capul de eruptie.63 Prin ce se
caracterizeaza prevenitorul CAMERON LD respectiv CAMERON
U?PREVENITORUL CAMERON LD (fig. 1 ) este un prevenitor orizontal cu
etansare pe tevi si actionare manuala. Bacurile asigura simultan
atat etansarea spatiului inelar cat si sustinerea greutatii tevilor
de extractie prin intermediul agatatorului. Este prevazut cu doua
iesiri laterale care asigura circulatia fluidelor in sonda. Joaca
rol de tubinghead.
PREVENITORUL CAMERON U este un prevenitor orizontal dublu etajat
cu doua randuri de bacuri. Bacurile de jos sunt cu inchidre totala,
iar cele de sus cu inchidere pe tevi. Actionarea lui se face
hidraulic dar poate fi facuta si manual. Folosirea lui este
obligatorie ori de cate ori se introduc sau se extrag tevile de
extractie din gaura de sonda.
64Ce rol are ansamblul boneta - agatator?Ansamblul
boneta-agatator (fig. 1) face legatura intre tevile de extractie si
ventilul principal al capului de eruptie (agatatorul joaca rolul de
piatra).
65Ce rol are dopul H montat in agatator (hanger)?In interior
agatatorul denumit si HANGER este prevazut cu un filet special, iar
la capete cu filet pentru tevile de extractie. In filetul special
se poate introduce un dop sau o supapa de contrapresiune.
Agatatorul se infileteaza la teava lustruita, care permite
manevrarea garniturii de tevi de extractie sub presiune prin
bacurile inchise ale un prevenitorului CAMERON LD sau a
dispozitivului CAMERON F pe o distanta de 8-9 m (egala cu lungimea
tevii lustruite). Aceasta manevra este necesara atunci cand sonda
manifesta si valva de circulatie nu poate fi deschisa pentru
realizarea circulatiei de fluide in sonda. In felul acesta niplele
de etansare ies din packer si circulatia in vederea omorarii sondei
poate fi efectuata pe la partea inferioara a tevilor de
extractie.
Subiectul 66
67 La o sonda de mare adancime care manifesta, pentru omorarea
acesteia se incearca deschidereavalvei de circulatie dar se
constata ca aceasta nu poate fi deschisa, fiind blocata. Cum
seprecede aza hi acest caz pentru omorarea sondei?Daca valva de
circulatie este blocata si nu poate fi deschisa cu ajutorul
dispozitivului manevrat cu sarma atunci se procedeaza astfel:
se demonteaza suruburile flansei bonetei;
se extrage sub presiune garnitura de tevi impreuna cu boneta si
capul de eruptie, prin bacurile inchise ale prevenitorului CAMERON
LD, pe o distanta egala cu lungimea tevii lustruite. Astfel
niplurile de etansare ies din packer si circulatia poate fi
efectuata pe la partea inferioara a tevilor de extractie.
68 Care sunt factorii care provoaca variatii ale lungimii
tevilor de extractie si cand apar acestia?n general, sunt patru
factori care pot determina schimbri ale eforturilor sau lungimii
evilor de extracie, n sondele echipate cu packer:
1. Efectul de piston, datorat modificrii presiunilor care
acioneaz asupra suprafeelor orizontale din lungul garniturii de evi
de extracie.
2. Efectul de flambaj n spiral (buclare elicoidal) - a poriunii
inferioare a garniturii de evi - atunci cnd presiunea din interior
este mai mare dect cea din exteriorul evilor de extracie.
3. Efectul de balonare, datorat variaiei presiunii medii din
interiorul i exteriorul evilor de extracie.
4. Efectul de temperatur, datorat variaiei temperaturii medii a
garniturii de evi de extracie.
69Din ce motive s-a ales azotul pentru punerea in productie
asondelor?S-a ales azotul din urmatoarele motive:
nu formeaza amestecuri explozive;
nu este toxic, nu este corosiv, nu arde, este inabusitor de foc,
nu reactioneaza cu fluidele introduse de la suprafata sau cu cele
din zacamant;
are o solubilitate redusa in apa si titei;
este usor de procurat (79% din volumul atmosferei este
azot).
De regula denivelarea cu azot se efectueaza numai dupa ce
fluidul din sonda a fost inlocuit cu apa.
70 Cand se aplica denivelarea cu azot? Avantajele
metodei.Denivelarea fluidului din sonda cu azot, pentru provocarea
afluxului, se aplica in urmatoarele situatii:
la punerea in productie a sondelor care deschid formatii cu H2S
si CO2 in gazele extrase sau sunt amplasate in locuri unde
pistonatul este interzis;
la punerea in productie a sondelor de mare adancime, care nu
pornesc prin inlocuirea fluidului din sonda cu alte fluide mai
usoare si la care pistonatul pana la adancimea 1800-2000 m nu
asigura presiunea diferentiala necesara provocarii afluxului din
strat;
la evacuarea apei din sondele eruptive de gaze cu presiuni de
strat reduse, inundate cu apa.
Avantajele metodei sunt:
pierderile de presiune prin frecare sunt neglijabile, chiar si
in cazul tevilor de extractie cu diametre mici;
asigura dislocuirea totala a fluidului din sonda (apa), pana la
adancimea de circa 6000 m;
se reduce durata operatiei de denivelare a fluidului din sonda
la cateva ore, fata de cateva zile in cazul pistonatului.
Metoda se aplica diferentiat la sondele cu sau fara
circulatie.
71 Din ce se compune echipamentul utilizat la punerea in
productie cu azot a sondelor?Echipamentul necesar denivelarii cu
azot se compune din:
cisterna pentru transportul azotului lichid la sonda;
converterul pentru pomparea si vaporizarea azotului lichid la
mare presiune.
72 De ce trebuie evitata patrunderea azotului in spatiul inelar
in timpul punerii in productie lasondele echipate cu packer?Este
foarte important sa nu patrunda azot gazos in spatiul inelar dintre
tevile de extractie si coloana de exploatare, deasupra packerului,
deoarece bulele de azot gazos migreaza spre suprafata cu viteza de
300-500 m/h si prin destindere formeaza presiuni suplimentare in
capul coloanei;
_1272001259.unknown
_1272004890.unknown
_1126877890.unknown
_1272001256.unknown
_1268985736.unknown
_1126877671.unknown
