Patzer, Steven (ESK GmbH) - tu-freiberg.de · Quelle: Sand Control in Well Construction and...

68. Berg- und Hüttenmännischer Tag am 7. und 8. Juni 2017KOLLOQUIUM 4 - „Die neue Tiefbohrtechnik - innovativ aus der Krise“

Patzer, Steven (ESK GmbH)

REKOMPLETTIERUNG VON BOHRUNGEN AM AQUIFERSPEICHER FRANKENTHAL

Der Erdgasspeicher Frankenthal befindet sich nordöstlich der Stadt Frankenthal (Pfalz) am linksseitigen Rheinufer. Die geologische Struktur des Untertagespeichers wurde im Zuge der Exploration nach Erdöl und Erdgas in den 50er Jahren entdeckt. Es handelt sich dabei um Aquifer-Horizonte bestehend aus gering verfestigten tertiären Sanden, deren Porenraum mit Wasser gefüllt ist. Der in ca. 600 m Teufe gelegene A-Sand wurde in den 1970ger Jahren mit Erdgas befüllt. In den 1990ger Jahren wurde im Rahmen einer Speichererweiterungsplanung die Eignung des tiefer liegenden C-Sands erkundet und nachfolgend ebenfalls als Erdgasspeicher errichtet. Der C-Sand befindet sich in einer Teufe von ca. 1000 m.

Insgesamt stehen für den Speicherbetrieb im A-Sand 9 Bohrungen und im C-Sand 3 Bohrungen zur Verfügung. Aufgrund der unverfestigten Formations-Sande sind sämtliche Bohrungen mit einem Gravel-Pack ausgerüstet.

Die im Vortrag diskutierten Bohrungen zeigten im laufenden Betrieb deutliche Verschlechterungen der Ein- und Ausspeicherleistung. Zusätzlich wurde in den obertägigen Abscheideanlagen ein zunehmender Feststoffaustrag festgestellt, so dass von einer Beschädigung der Filtergarnitur ausgegangen werden musste.

Im Vortrag wird die grundlegende Vorgehensweise bei den Planungs- und Reparaturarbeiten für beide Bohrungen dargelegt und die besonderen Herausforderungen, die aus den individuellen Besonderheiten der Bohrungsverrohrungen sowie der Bohrungskomplettierungen resultieren, diskutiert.

ESK GmbH 04.07.2017 SEITE 1

Rekomplettierung von Bohrungen am Aquiferspeicher Frankenthal

68. Berg- und Hüttenmännischer Tag Freiberg, 08. Juni 2017

Steven Patzer, ESK GmbH


Überblick

Bohrungshistorie & Reparaturkonzept Bohrung A 2

Realisierung der Rekomplettierung Bohrung A 3

Bohrungshistorie & Reparaturkonzept Bohrung B 4

Realisierung der Rekomplettierung Bohrung B 5

Zusammenfassung 6

Aquiferspeicher Frankenthal 1


> Betreiber: Enovos Storage GmbH

> Speicherhorizonte: A-Sand, Teufe ~ 665 m B-Sand, ungeeignet für Gasspeicherung C-Sand, Teufe ~ 970 m

> GIP / AGV: A-Sand 170 Mio. Nm³ / 50 Mio. Nm³ C-Sand 140 Mio. Nm³ / 60 Mio. Nm³

> Bohrungen: A-Sand 9 Bohrungen – Bohrung A C-Sand 3 Bohrungen – Bohrung B Sonstige 9 Beobachtungsbohrungen 4 Brunnen



> Geografische Lage des Speichers


Quelle: Google Maps


> Standort der Bohrungen A und B


B A

Quelle: Google Maps


> Abgeteuft Okt. 1985 bis 708,6 m, LzRT: 7“ Casing bis Endteufe

– Cased Hole Gravel Pack mit 4 ½“ Tubing

> Leistungsabfall infolge Bakterienbefall (2000/01)

> Sandaustrag im Abscheider festgesellt (2002)

> Rekomplettierung der Bohrung (2003)

> Fortwährender Leistungsabfall (2007 bis 2011) – Auswertung von Gassättigungsmessungen und Leistungstest mit Tiefenmanometer ergeben eine Beeinträchtigung der Inflow-Performance

Bohrungshistorie Bohrung A 2


Reparaturkonzept Bohrung A 2

> Totpumpen der Bohrung, Demontage Bohrlochkopf und Aufbau BOP

> Ausbau der alten Komplettierung (Tubing, Packer, Filtergarnitur)

> Fräsen des 7“ Casing (669,4 m bis 672,1 m)

> Bohrlochmessung zur Integritätsbewertung des 7“ Casing

Quelle: PLE GmbH


Reparaturkonzept Bohrung A 2

Quelle: PLE GmbH


Reparaturkonzept Bohrung A - Fortsetzung 2

> Unterschneiden des gefrästen Bereiches auf 13“

> Einbau neuer Filtersektion & Einbringen Gravel Pack

> Einbau Tubing, Demontage BOP und Montage Bohrlochkopf

> Freiförderung der Bohrung

> Gassättigungsmessung

> Einbau und Test UTSAV

Quelle: PLE GmbH


Realisierung der Rekomplettierung Bohrung A 3

> Bohranlage: Salzgitter T-43 90t Hakenregellast

> Durchführung der Maßnahme bei Speicherhochstand

> Aufbau an Bohrung A ab 04.07.16

> Durchführung vom 11.07. – 22.07.16

> Umbau zur Bohrung B bis 25.07.16

Quelle: ESK GmbH


Realisierung der Rekomplettierung Bohrung A - Fortsetzung 3


> Ausbau der alten Komplettierung Tubing, Packer Filtergarnitur


> Bohrlochmessung zur Integritätsbewertung des 7“ Casing (Multifinger, CBL/VDL, USIT)


Quelle: PLE GmbH



> Gravel Pack „klebt“ auf Alt-Komplettierung Quelle: ESK GmbH








Quelle: PLE GmbH



> Messerverschleiß bei 2,70 m Frässtrecke 7“ 26# J-55

Quelle: alle ESK GmbH








Quelle: PLE GmbH








Bohrung A erfolgreich rekomplettiert

Quelle: Halliburton


> Abgeteuft 1982 bis 812,0 m, LzRT: 7“ Casing bis Endteufe

– Cased Hole Gravel Pack mit 3 ½“ Tubing im B-Sand

> Umrüstung auf A-Sand 1985

– Cased Hole Gravel Pack mit 4 ½“ Tubing im A-Sand

> Vertiefung 2001 bis 988,0 m, LzRT: 5“ Liner von 638,0 m bis 973,8 m

– Open Hole Gravel Pack mit 3 ½“ / 5“ Tubing im C-Sand

> Leistungsabfall & Sandaustrag im Abscheider festgestellt (2012/13)

> Außerbetriebnahme 04/2013

Bohrungshistorie Bohrung B 4


Reparaturkonzept Bohrung B 4


> Ausbau der alten Komplettierung (Tubing, Packer, Filtergarnitur)

> Bohrlochmessung zur Integritätsbewertung des 7“ Casing und des 5“ Liner

> Vertiefen des Bohrloches auf 998,0 m

> Erweitern des unterschnittenen Bereiches von 10 1/8“ auf 12“

Quelle: PLE GmbH


Reparaturkonzept Bohrung B - Fortsetzung 4


> Einbau Tubing und Montage Bohrlochkopf




Quelle: PLE GmbH


Realisierung der Rekomplettierung Bohrung B 5

> Aufbau an der F23 ab 23.07.16

> Durchführung vom 29.07. – 17.08.16

Quelle: ESK GmbH


Realisierung der Rekomplettierung Bohrung B - Fortsetzung 5



> Bohrlochmessung zur Integritätsbewertung des 7“ Casing und des 5“ Liner (Multifinger, CBL/VDL, USIT)





> Überwaschkrone vor und nach Benutzung

Quelle: ESK GmbH



> Ausbau der alten Komplettierung in 3 Abschnitten

1. Abschnitt: Pup Joint - ca. 1,8 m

2. Abschnitt: Pup Joint, Upper Tell-Tale Screen - ca. 4,0 m

> Wickelfilter hing am Draht

Quelle: ESK GmbH

Quelle: PLE GmbH



> Ausbau der alten Komplettierung in 3 Abschnitten

1. Abschnitt: Pup Joint - ca. 1,8 m

2. Abschnitt: Pup Joint, Upper Tell-Tale Screen - ca. 4,0 m

3. Abschnitt: 3 Blank Pipes, obere Filtersektion - ca. 40 m

> Abgedrehte Filtergarnitur Quelle: ESK GmbH

Quelle: PLE GmbH




> Ausbau der alten Komplettierung Tubing, Packer Filtergarnitur - Fangversuche ohne Erfolg




Quelle: PLE GmbH




> Ausbau der alten Komplettierung Tubing, Packer Filtergarnitur - Fangversuche ohne Erfolg




> Dummyfahrt im Open Hole Bereich und Auszirkulieren des alten Gravel Pack

Quelle: PLE GmbH








Bohrung B erfolgreich rekomplettiert

Quelle: ESK GmbH

Quelle: Halliburton


Zusammenfassung 6

> Beide Bohrungen wurden erfolgreich rekomplettiert.

> Alle auftretende Probleme konnten zeitnah gelöst werden.

> Gute Zusammenarbeit und Kommunikation zwischen allen beteiligten Unternehmen während der Rekomplettierung.

> Keine Personenschäden während der gesamten Maßnahme.


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


Backup



> Probleme mit Schüttelsieben - Gravel im Spülungskreislauf

Quelle: ESK GmbH


Quelle: ESK GmbH


Quelle: Halliburton GmbH


Bestimmung Korngröße Gravel Pack

Gravel Auswahl:

6-fache Größe des Korndurchmesser bei 50% Siebdurchgang

Quelle: Sand Control in Well Construction and Operation


Siebanalyse Frankenthal

C-Sand Korngröße bei 50% = 100 μm

100 μm x 6 = 600 μm

Auswahl verfügbarer Gravel

Quelle: SPE Series – Sand Control


Screen Auswahl:

> Öffnungsweite des Screens ergibt sich aus 50 – 70 % der Korngröße des kleinsten Gravels

> Der ermittelte Gravel 20/40 für die Bohrung B entspricht einer Korngröße von 0,42 – 0,84 mm

> Resultierende Schlitzweite für den Screen: 0,21 – 0,29 mm

Quelle: Sand Control in Well Construction and Operation

Rekomplettierung von Bohrungen am Aquiferspeicher FrankenthalÜberblickFoliennummer 3Foliennummer 4Foliennummer 5Foliennummer 6Foliennummer 7Foliennummer 8Foliennummer 9Foliennummer 10Foliennummer 11Foliennummer 12Foliennummer 13Foliennummer 14Foliennummer 15Foliennummer 16Foliennummer 17Foliennummer 18Foliennummer 19Foliennummer 20Foliennummer 21Foliennummer 22Foliennummer 23Foliennummer 24Foliennummer 25Foliennummer 26Foliennummer 27Foliennummer 28Foliennummer 29BackupFoliennummer 31Foliennummer 32Foliennummer 33Foliennummer 34Foliennummer 35Foliennummer 36

Patzer, Steven (ESK GmbH) - tu-freiberg.de · Quelle: Sand Control in Well Construction and...

Documents

Transcript of Patzer, Steven (ESK GmbH) - tu-freiberg.de · Quelle: Sand Control in Well Construction and...