Tilbake til søkeresultatene

PETROMAKS2-Stort program petroleum

Hydraulics Influx Tracking (HIT) – Real-time monitoring gas expansion while circulating out an influx

Alternativ tittel: Innstrømningsovervåkning - Sanntids-monitorering av gassekspansjon ved utsirkulering av brønnspark.

Tildelt: kr 7,3 mill.

Prosjektleder:

Prosjektnummer:

296586

Prosjektperiode:

2019 - 2021

Midlene er mottatt fra:

Bakgrunn Mer enn 50% av olje- og gas-ressursene på norsk sokkel er fremdeles unyttet, og boring av resterende brønner blir stadig vanskeligere. Utvikling av teknologi for bedre styring av boreprosessen er en av de viktigste redskapene for økt utvinning på norsk sokkel. Prosjektet vil løse fundamentale utfordringer knyttet til overvåkning av gass under kompliserte boreoperasjoner for å forhindre gass utblåsninger fra å utfolde seg umerket. Spesielt vil prosjektet tette eksisterende gap i teknologi som begrenser sikkerheten ved boring i oppsprekte formasjoner i Barents havet, hvor tap av borevæske under boring kan skjule gass som samtidig strømmer inn i brønnen. Prosjektet går i hovedtrekk ut på å utnytte ny sensorteknologi, matematiske modeller og kunstig intelligens til å re-konstruere et konstruert bilde på hva som foregår nede i brønnen under boring. Oppsummering av prosjektresultater Det viktigste resultatet av Keldas tre-årige «Hydraulics Influx Tracking» industrielle forskningsprosjekt er ett nytt rammeverk for monitorering av mudkolonnens integritet. Dette verktøyet er basert på banebrytende forskning i bruk av ensemble metoder for å beregne nedhulstilstand etter en tatt influx. Vi kan for eksempel beregne sanntidsestimater for sannsynligheten for at det er gas i systemet. Et viktig resultat av denne forskningen er muligheten til å skille mellom gass- og veskeinflux i sanntid. Verktøyet vil videre kunne spore lokasjon og distribusjon av gas under sirkulasjon. Denne metoden kan også estimere injeksjonspunkt til en gas-influx, samt hvilken type gass influxet trolig består av. Dette oppnås ved å simulere tusenvis av parallelle scenarier og sammenlikne resultatet av disse med online målinger. Basert på denne type sporing kan vi også predikere i sanntid når gassen vil nå overflaten. Et videre resultat av HIT prosjektet er en ny versjon av Influx Management Envelope (IME) som er kompatibel med vårt plan- og konfigureringsverktøy LeidarPlan. Denne nye IME versjonen muliggjør influx unntaksplanlegging basert på avansert hydraulikk og PVT modeller. Den nye IME varianten har vært validert mot eksterne high-fidelity flerfase simulatorer. Vi har også utviklet en sanntidsversjon av IME, som muliggjør influx håndtering i sanntid, ved å monitorere alvorlighetsgrad for en pågående influx. Ved å utnytte online målinger og oppdaterte brønn-data (geometri og veskeparametere) fra riggen, kan dette nye verktøyet oppdatere IME i sanntid. Dette verktøyet har blitt inkorporert i vår kommersielt tilgjengelige Leidar RT pakke og har mottatt mye interesse fra våre eksisterende kunder. Som en viktig komponent til støtte for tidligere nevnte forskning har Kelda utviklet en ny høy-ytelse simuleringsmotor, kalt KSim (?Kelda Simulerings motor?), som muliggjør å utføre raske simuleringer av komplekse dynamiske systemer. Et godt definert modellgrensesnitt, og en avansert plugg-inn arkitektur, gjør simuleringsmotoren svært fleksibel og kan derfor brukes for alle dynamiske systemer, også utenfor olje og gass industrien. Modeller kan implementeres i mange forskjellige språk, slik som Python, MATLAB, C og C#. Flere modeller kan kombineres sammen til en kompleks systembeskrivelse. KSim motoren vil danne grunnlaget for mye av vårt arbeid fremover med digital tvilling simuleringer. Sammen med vår ?Scenario builder?, og et sett med utviklede sammenkoblede modeller, muliggjøres simuleringer av intuitivt forhåndskonfigurerte scenarioer som er bygget opp med å koble sammen forskjellige operasjoner. Dette systemet vil bli brukt internt i Kelda for å teste og validere våre produkter, slik som Leidar trykkkontroller og andre avanserte online estimatorer. Det vil også danne basis for Kelda?s neste generasjons digitale tvilling bore simulator; en nøyaktig simulator pakke for både brønn- og toppsidehydraulikk, som også støtter trykkdynamikk. KSim motoren er også en viktig komponent i våre avanserte intelligente algoritmer for sanntids estimering av diverse interessante brønn-parametere, for eksempel den tidligere nevnte gas-sporings algoritmen.

More than 50% of the petroleum resources on the Norwegian continental shelf is still unused. Most simple wells are already drilled and drilling is becoming increasingly complex, either due to reduced drilling window in mature fields with depletion or injection for production support, or due to targeting reserves in more difficult reservoirs, such as high pressure, high temperature, extended reach, or karstified carbonate reservoirs. Developing improved technology for pressure control in drilling is therefore one of the most important measures for improved recovery on the Norwegian continental shelf. Currently, no technology exists that is capable of reliably monitoring the integrity of the mud barrier in case of gas expanding in the riser while drilling. This is a critical uncertainty when drilling in formations with losses, where a loss may mask gas displacing the mud column in the riser and compromising the integrity of the mud barrier. Tracking expansion of gas is key to distinguish gas expanding in annulus from simultaneous losses or influx while drilling, and is vital to be able to assess the integrity of the mud column. We will in this project solve fundamental challenges related to enable reliable real-time monitoring the integrity of the mud barrier in case of gas influx. This will result in new technology that will remove considerable uncertainty associated with the handling of well control incidents in drilling, which will be invaluable for HPHT (high pressure, high temperature) and deep water operations in order to prevent influx scenarios from escalating into severe incidents. In particular, the project will bridge the lack of technology for reliable monitoring gas migration when drilling in formations with losses, such as e.g. karstified carbonates.

Aktivitet:

PETROMAKS2-Stort program petroleum