Produzione di petrolio ottimizzata con dispositivi autonomi di controllo dell'afflusso al largo della Malesia

Il completamento avanzato dei pozzi si è dimostrato un metodo efficace per moderare la fuoriuscita di gas producendo al contempo un sottile bordo petrolifero quando collocato in un giacimento di carbonato eterogeneo. Inoltre, diversi studi hanno dimostrato che l’applicazione di dispositivi autonomi di controllo dell’afflusso (AICD) agisce come una sorta di polizza assicurativa contro le incertezze geologiche e dinamiche dei giacimenti per ridurre il rischio e la variazione nei profili di produzione petrolifera attesi.

Durante il 2019 e il 2020, Sarawak Shell Berhad ha condotto campagne di sviluppo nella provincia centrale della Luconia in un sottile giacimento di carbonato petrolifero al largo del Sarawak, in Malesia. Si prevedeva che i pozzi di sviluppo orizzontali, lunghi circa 6.000 piedi, si intersecassero con diversi strati geologici con diverse proprietà della roccia, determinando un afflusso irregolare del serbatoio verso il pozzo. Si prevedeva che la produzione di petrolio da questi pozzi avrebbe risentito gravemente della rapida fuoriuscita di gas e acqua.

Per produrre il bordo petrolifero senza il rischio di una produzione anticipata di gas, Tendeka, specialista globale nell’ottimizzazione della produzione, ha incorporato gli AICD FloSure nel progetto di completamento inferiore all’interfaccia del giacimento lungo la sezione orizzontale dei pozzi. In quanto dispositivo di controllo attivo del flusso, la tecnologia fornisce una restrizione del flusso variabile in risposta alle proprietà del fluido che entra nel pozzo e alla velocità del flusso che lo attraversa per aiutare a gestire i rischi di cono/cusping del gas. Il fluido viene quindi sollevato in superficie con il gas naturale in situ integrato nel completamento superiore. Per il campo è stato pianificato uno sviluppo in tre fasi e ad oggi sono state completate due fasi.

Il primo completamento AICD è stato installato in Norvegia nel 2008 e ampiamente implementato nel campo dei Troll nel 2013 con risultati molto incoraggianti (SPE 159634). Tuttavia, il suo utilizzo è relativamente nuovo sia per la regione dell’Asia del Pacifico che per questo tipo di applicazione.

Similmente a un ICD standard che bilancia l'afflusso dei fluidi del serbatoio, l'AICD FloSure ritarderà la produzione di effluenti indesiderati prima del loro rilascio (soluzione proattiva). Tuttavia, una volta che si verifica una svolta, il dispositivo limita la produzione di effluenti indesiderati con viscosità inferiore, come gas (nelle applicazioni con olio leggero) e sia gas che acqua nella produzione di olio viscoso (soluzione reattiva) (OTC 30403, OTC 30363, SPE 193718 ).

Il dispositivo fornisce una restrizione del flusso variabile in risposta alle proprietà del fluido e alla velocità del flusso che lo attraversa. Il flusso entra nel dispositivo attraverso l'ugello nella piastra superiore del corpo. Questo colpisce il disco e si diffonde radialmente attraverso lo spazio tra il disco e la piastra superiore, quindi gira attorno alla piastra superiore e viene scaricato attraverso diverse porte di uscita nel corpo (Fig. 1).

La geometria complessiva del dispositivo è fondamentale per la sua capacità di bilanciare efficacemente queste forze e creare la caduta di pressione desiderata dipendente dal fluido.

Il campo A utilizzava valvole AICD da 7,5 mm per adattare le prestazioni dei dispositivi alla potenziale portata del pozzo. Le viscosità di petrolio, acqua e gas sono rispettivamente 0,40 cP, 0,27 cP e 0,018 cP, alle condizioni di flusso del pozzo.

I dispositivi vengono utilizzati come parte del completamento inferiore o adattati in un pozzo esistente in cui la valvola è montata nel tubo di base o nella sezione dello schermo. Il completamento inferiore è segmentato in più compartimenti o zone con uno o più dispositivi all'interno di ciascuna zona. Il numero di compartimenti utilizzati in un pozzo dipende dall'eterogeneità della roccia serbatoio, dalla compartimentazione naturale del serbatoio, dal meccanismo di fuoriuscita degli effluenti indesiderati e dalle condizioni del pozzo.

Il giunto di vagliatura selezionato per il Campo A incorpora una rete premium da 150 micron, come mostrato in Fig. 2. Il percorso del flusso dal serbatoio è contrassegnato da frecce.

Per avere successo è necessario comprendere alcuni principi fondamentali delle applicazioni AICD (SPE 173841).

Nel caso delle applicazioni olio/acqua la differenza si basa principalmente sulla viscosità dei fluidi. Per le applicazioni petrolio/gas, la differenza si basa sia sulla viscosità che sulla densità.