Tez Arşivi

Hakkımızda

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Anabilim Dalı / Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Bilim Dalı

A novel method for determining barite sag in static mud columns using buoyancy

Durağan çamur sütununda barit çökeliminin buoyant kuvveti ile belirlenmesi için yeni bir yöntem

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 569789 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

Barite sag in weighted muds is one of the most common mud related problems that may encountered thorough the drilling operations Occurrence of barite sag can result in breakage of hydrostatic balance between formation and borehole, unstable well conditions, pipe stuck, excessive drillstring torque and drag, well blowout and so on These undesired incidents cause to great monetary loses and even loss of the whole well In worst scenarios, it may cause to injuries in rig staff and even to deaths Due to its drastic effect on drilling operations barite sag problem should be considered with high priority when planning drilling operations Barite sag problem defined as; settlement of weighting materials which suspended in drilling mud The name "barite sag" comes from usage frequency, since barite (Ba2SO4) most commonly used weighting material in drilling operations Mainly, barite particles settled down to downhole as a result of gravitational forces When settling comes to stage, density of mud starts to decrease This decrease reduces the hydrostatic pressure of mud column in borehole Meanwhile, settled weighting materials create a sag bed in bottom sections of the borehole Decrease in mud density and sag bed occurrence lead the drilling operations to undesired incidents that are mentioned above Subsequent to understanding the importance of barite sag, sector focused on developing proper detection methods for barite sag phenomenon ...

Özetin tamamını okumak için tez.yok.gov.tr adresine gidin.

Summary:

Sondaj operasyonlarının başarılı bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için sondaj akışkanları kullanılmaktadır Sondaj akışkanlarının, formasyon kesintilerini matkap önünden uzaklaştırıp kuyu başına taşımak, kuyu cidarıyla formasyon arasında hidrostatik denge sağlamak, formasyona akışkan kaçaklarını önlemek, matkabı soğutup yağlamak ve kuyu statik haldeyken formasyon kesintilerini askıda tutmak gibi hayati fonksiyonları bulunmaktadır Sayılan fonksiyonlar sebebi ile sondaj akışkanları sondaj operasyonları için olmazsa olmaz konumundadır Sondaj akışkanlarının bu fonksiyonları sağlayabilmeleri için karmaşık bir bileşime sahip olmaları gerekmektedir Çamurun bu karmaşık yapısı, çamur içerisinde farklı işlevleri olan birçok katkı maddesinin bulunmasından kaynaklanmaktadır Eklenen bu katkı maddeleri istenen fonksiyonları yerine getirirken bazen problemlere de neden olmaktadırlar Bu problemlerin en önemlilerinden biri de aynı zamanda bu tezin de konusu olan ağırlaştırıcı katkı maddesi çökelimidir Sondaj operasyonlarının büyük bir çoğunluğunda sondaj akışkan ağırlaştırıcı maddesi olarak barit (Ba2SO4) kullanılmaktadır Bunun yanında ilmenit, hematit ve mangan tetradioksit de kullanılmaktadır Sahip oldukları yüksek yoğunluklar sayesinde ağırlaştırıcılar sondaj akışkanlarının yapısına katılarak akışkanların yoğunluğunun istenilen değere çıkarılmasını ve böylece kuyu içinde istenilen hidrostatik basınca ulaşılmasını sağlarlar Ancak sondaj operasyonu esnasında temelde yerçekimi etkisi ve ilerleyen paragraflarda bahsedilecek çeşitli faktörlerden dolayı ağırlaştırıcılar, dikey kuyularda kuyu dibine, yatay ve eğimli kuyularda ise kuyu dibi ve kuyu cidarına doğru çökelmektedirler Ağırlaştırıcı madde olarak en yaygın olarak baritin kullanılıyor olmasından dolayı bu çökelim olayı barit çökelimi olarak adlandırılmaktadır Barit çökelimi, sektörde uzun zamandır bilinen ve sıklıkla karşılaşılan bir problemdir Barit çökelimi meydana geldiğinde sondaj kuyusu içerisinde basınç stabilizasyon sorunları oluşmaktadır Sondaj kuyusundaki stabil olmayan basınç koşulları, kuyuya sirkülasyon sırasında çamur kaçağı, sondaj dizisi sıkışması, formasyon çatlatılması, sondaj kuyusuna koruma borusu yerleştirme problemi ve sondaj operasyonu için en istenmeyen olay olan Blow-out (kuyu patlaması) gibi önemli ve hayati bazı problemlere sebep olmaktadır Blow-out sayılan problemlerden en riskli olanıdır zira blow-out un gerçekleşmesi tüm kuyunun kaybedilmesine, sondaj ekipmanlarının kullanılamaz hale gelmesine ve personelde ciddi yaralanmalara ve hatta can kayıplarına neden olabilmektedir Yapılan çalışmalarda da çeşitli saha ve kuyularda karşılaşılmış birçok farklı problemin nedeninin barit çökelimi olduğu görülmüştür Operasyon sırasında oluşan bu problemlerin haricinde barit çökelimi, zaman zaman rezervuar kayacın geçirgenliğini azaltarak kazılan kuyunun üretim kapasitesini de düşürebilmektedir Sayılan bu sebeplerden dolayı barit çökelimi sektör için üzerinde durulması gereken önemli konulardan biri konumundadır Kuyuda barit çökelimi sorunu olduğu tespit edildikten sonra çözüm için genellikle kuyuya yüksek yoğunluklu sondaj akışkanı basılır Basılan yüksek yoğunluklu akışkanın belirli bir süre sirküle edilmesi ile çökelen barit taneciklerin kuyu başına taşınması ve çökelimden kaynaklanan yoğunluk düşüşünün giderilmesi amaçlanır Ancak yüksek yoğunluklu akışkan basımı aynı zamanda kuyudaki hidrostatik basıncın da artması anlamına gelir ve bu da kuyu çatlatılması gibi ciddi sorunlara neden olabilir Yüksek yoğunluklu akışkan basımı yerine viskozite artırımı yöntemi de kullanılır Bu yöntemde sirkülasyondaki akışkana viskozite arttırıcı katkı maddeleri eklenir ve böylelikle artan viskozite ile çökelen barit taneciklerinin kuyudan uzaklaştırılması amaçlanır Bu yöntem de ciddi problemlere neden olabilmektedir Artan viskozite çamurun ötelenmesini zorlaştırmakta ve yüksek pompa basınçlarının uygulanmasına sebep olmaktadır Uygulanan yüksek basınçlar da ekipmanlarda ve kuyuda problemlere sebep olmaktadır Sayılan dezavantajların haricinde, bahsedilen yöntemler operasyon maliyetini gerek sarf edilen malzemelerin ücretleri gerekse operasyon süresinin artması sebebiyle artmaktadır Uygulanan yöntemlerdeki problemler nedeni ile sektör barit çökeliminin oluşmadan engellemesi konusuna yönlendirmiştir Barit çökelimini engellemek için yapılan ilk çalışmalar konvansiyonel sondaj çamurlarının, viskozite yapıcı kil olarak bentonitin kullanıldığı su bazlı sondaj çamurları, reolojik ve tiksotropik özelliklerini değiştirip çökelime dayanıklı sondaj akışkanları oluşturma yönünde olmuştur Ancak konvansiyonel sondaj çamurlarının yapısal limitleri istenilen özelliklere ulaşılmasını engellemektedir Devam eden çalışmalarda ağırlaştırıcı maddelerin boyutu ile çökelim arasındaki ilişki incelenmiştir Bu araştırmalarda barit standart boyuttan nano boyuta kadar farklı tanecik boyutlarında incelenmiş ve azalan barit tanecik boyutunun çökelim oranını düşürdüğü belirlenmiştir Yapılan diğer çalışmalarda farklı sondaj akışkanları kullanılarak çökelime dirençli çamur kompozisyonları bulunmaya çalışılmıştır Bu kapsamda ters-emülsiyon çamurlar, sentetik bazlı çamurlar, kilsiz çamurlar, kilsiz sentetik bazlı çamurlar ve sezyum bazlı çamurlar gibi sondaj çamurları kullanılmıştır Sondaj operasyonları sırasında kullanılan veya operasyonlarda kullanılmak için tasarlanan sondaj akışkanlarının barit çökelimi davranışlarının incelenmesi için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir Yöntemler ölçümlerin yapıldığı şartlara göre farklılıklar göstermektedir Statik şartlardaki barit çökelimin ölçülmesi için genellikle "çökelim faktörü" metodu kullanılmaktadır Yöntemin sıklıkla kullanılmasına karşın, çökelim tespiti için kullanılan sınır değeri çok keskin olup yöntemin güvenilirliğini konusunda soru işaretleri bırakmaktadır Dinamik şartlardaki ölçümler için çoğunlukla "Flow Loop" lar kullanılmaktadır Flow loop, kuyu şartlarını simüle edebilecek özellikte tasarlanan akış donanımlarına verilen isimdir Bu donanımlar ile sondaj akışkanların istenen kuyu şartlarında barit çökelimi davranışı incelenebilmektedir Flow Loop ve benzer yöntemlerin en büyük dezavantajları sofistike donanımlar gerektirmeleridir Yöntemlerin uygulanabilmesi için gerekli bu donanımlar, donanım boyutu ve donanımın saha şartlarında kullanıma uygun olmalarından dolayı saha laboratuvarlarında kullanılamamaktadırlar Sayılan yöntemler dezavantajları sebebi ile saha kullanımı için standart yöntemler haline gelememişlerdir Dolayısıyla saha şartlarında kullanılabilecek standart bir ölçüm yöntemi bulma konusu güncelliğini korumaktadır ve bu konudaki araştırmalar devam etmektedir ...

For full summary, please go to tez.yok.gov.tr.