Ученые Норвежского университета естественных и технических наук разработали модель прогнозирования остаточного срока службы обсадных колонн для продления и повторного использования скважин

По мере непрерывного прогресса технологий повышения нефтеотдачи фактический срок эксплуатации многих месторождений превысил первоначально запланированный. Однако большинство скважин на этих зрелых месторождениях были спроектированы только на первоначально предусмотренный срок службы, а бурение новых скважин является дорогостоящим. Поэтому продление срока службы существующих скважин стало важным способом снижения капитальных затрат и поддержания добычи.

Продление срока службы скважины включает не только преобразование добывающих скважин в нагнетательные, но также может применяться для закачки CO₂ в целях улавливания и хранения углерода или для разработки геотермальной энергии и других новых областей. В этом процессе целостность скважины является ключом к обеспечению безопасной эксплуатации, а состояние обсадной колонны как критически важного компонента барьера скважины напрямую влияет на решения о продлении срока службы.

Исследовательская группа Норвежского университета естественных и технических наук предложила метод прогнозирования остаточного срока службы обсадных колонн на основе многомерного винеровского процесса. Этот метод способен прогнозировать остаточный срок службы всей обсадной колонны и комплексно учитывать изменения рабочих условий, такие как влияние событий, связанных с целостностью, и действий по техническому обслуживанию на скорость деградации обсадной колонны. Этот метод особенно применим к старым скважинам с ограниченными данными, предоставляя надежный инструмент для оценки их целостности.

Исследование также демонстрирует, как анализ остаточного срока службы может направлять решения по продлению срока службы скважин, оценивая риски при различных будущих рабочих условиях и вариантах использования с помощью анализа нагрузок на обсадную колонну. В тематическом исследовании команда применила метод к старой нагнетательной скважине, в которой ранее произошла утечка из насосно-компрессорных труб, вызвавшая внутреннюю коррозию эксплуатационной колонны. Анализ показал, что при своевременном ремонте и корректировке температурно-зависимых рабочих условий для закачки CO₂ скважина обладает потенциалом для продления срока службы, однако необходимо уделять особое внимание обрушению обсадной колонны как режиму отказа с высоким риском.

Это исследование было выполнено Д. Семвогерере, Й. Ватном, С. Сангесландом и А. Павловым из Норвежского университета естественных и технических наук, а также Д. Коломбо из Petrobras. Соответствующая статья SPE 232799 прошла рецензирование и доступна в открытом доступе в журнале SPE Journal на платформе OnePetro.