溶融金属技術により 300 のダウンホール導入が実現

溶融状態では水のような粘度を持ち、その後急速に凝固して気密シールを形成する金属合金が、最近、ダウンホールへの配備が 300 回目を達成しました。 これは、英国に本拠を置き、多くの用途向けのビスマスプラグを開発しているBiSN Oil Tools社からの新たな発表によるものです。

2011年に設立され、BPのベンチャーキャピタル部門の支援を受けているBiSNは、世界中の石油・ガス会社がセメントやエラストマーを使用する可能性がある場所で同社のイノベーションを活用していると述べた。 陸上および海上の井戸の確立された使用例には、永久的な井戸の放棄、ケーシング/配管の修理、水または砂の生産ゾーンの遮断などが含まれます。

BiSN の技術は、主にビスマスとスズで作られたカスタマイズ可能な合金に依存しており、それぞれの元素の略称である Bi と Sn が社名となっています。

同社独自の合金は、加熱システムの外側の周りに鋳造された状態で固体状態でダウンホールに送られます。 発熱体は酸化鉄とアルミニウム粉末の化合物であるテルミットでできており、化学反応を引き起こすには電線を介して少量のエネルギーを供給するだけで済みます。

熱が所定の融点まで上昇すると、ビスマスベースの合金が流動し始めます。 BiSNは、液体合金は水が流れる井戸の中やその周囲のどこにでも行き着くだろうと述べた。 これには、穿孔、スクリーン、環が含まれます。

BiSNは、合金の温度が融点を下回るとすぐに液体から固体に変化するため、凝固プロセスは「ほぼ瞬間的」であると説明しました。 この移行中に、水が冷えて氷になるときと同じように、合金は膨張します。

このすべてにかかる時間はわずか数分で、数時間以内に、井戸はシールが保持されているかどうかを確認するための圧力テストの準備が整います。

BiSNは、減衰および結合化学物質を使用してテルミットシステムの融点と熱を制御していると述べた。 これにより、発熱反応によって坑井のケーシングや仕上げ部品に損傷を与える温度が上昇するのを防ぎます。 BiSN がプラグに使用する上限は約 300°C (572°F) ですが、800°C (1,472°F) を超えると過剰な熱によりケーシングが劣化し始める可能性があります。

BiSN がこれまでに取り組んだ最大の廃棄作業は、今年ヒューストンで開催されたオフショア テクノロジー カンファレンス (OTC) で発表された事例研究の焦点でした。 OTC 31897 では、BiSN と AkerBP の著者が、ノルウェー南部沖合の 30 個の井戸の栓抜き (P&A) に 35 個のビスマスプラグがどのように使用されたかについて詳細を共有しました。

P&A キャンペーンは、1975 年に発見され、過去 40 年間で 10 億 BOE 以上を生産したヴァルホール油田で実施されました。 AkerBP は、今後 40 年間でさらに 10 億 BOE を現場から生産したいと考えています。 そのためには、新しい井戸を掘削できるように、元の井戸をすべて塞ぐ必要がありました。

P&A プロジェクトのハイライトには、これまでに製造された最大のビスマス プラグの使用が含まれます。 これはBiSNとAkerBPによるもので、論文の中で記録を樹立したプラグの長さは50フィート、重さはほぼ34,000ポンドで、そのうち約20,000ポンドがビスマス合金で構成されていたと述べている。

30 坑井プロジェクトの過程で、BiSN と AkerBP は、350 トンのビスマス合金が坑内に送られたと報告した。 このテクノロジーは、AkerBP の当初の P&A スケジュールを 10 年間の運用期間から 4 年間に短縮するのに貢献したと評価されています。

これは、従来のシーリング技術を使用した 2014 年に実施された最初の P&A キャンペーンに続くものでした。 坑井を封鎖する最初の試みの後、14 号は環状ガスの圧力の兆候を示さなかった。 しかし、時間の経過とともに状況はより懸念されるようになりました。

2019 年までに、圧力上昇がゼロの井戸の数はわずか 4 つに減少しました。

AkerBP が、最高レベルの持続ケーシング圧力の 1 つを備えた坑井内での 2 年間のテストで BiSN 技術を認定しようとしたのはその頃でした。

ダウンホールゲージは、最初のビスマスプラグが使用されたアニュラスの上部セクションの測定値が 2 年間のモニタリング期間中 0 psi であることを示しました。 ダウンホールカメラも使用され、ガス泡がプラグの位置を越えて流れていないことを視覚的に確認しました。

BiSN は、その非腐食性の性質により、合金プラグは何千年も保持できると指摘しました。 これは、プラグの寿命が10万年を超える可能性があることを示唆する、同社の技術文書で引用されている実験結果に基づいています。

Egil Thorstensen、Kjetil Vadset、Martin Knut Straume、Laurent Delabroy、AkerBP 著、ノルウェー沖、ヴァルホール DP 放棄キャンペーンの最終段階ですべての井戸の蓋をするために使用された OTC 31897 ビスマスプラグ。 ガッサー・アブデラル、ベルファストのクイーンズ大学。 BiSN Oil Tools Ltd.、Paul Carragher、Jeff Fulks、David Leslie Mason