Drilling More Stable Wells Faster and Cheaper with PDC Bits and Water Based Muds

Oort, Eric van; Bland, R.G.; Pessier, R.C.

doi:10.2118/59192-ms

Cited by 28 publications

(6 citation statements)

References 7 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Nadmierny wzrost zawartości rozmokniętej ilastej mieszaniny plastycznej na świdrze i przewodzie wiertniczym wpływa na proces wiercenia poprzez zwiększenie momentu obrotowego. W wyniku zwiększonego oporu może nastąpić przychwycenie przewodu, pogorszenie wskaźników hydraulicznych, co tym samym wpływa na zmniejszenie prędkości wiercenia otworu (Hariharan et al, 1998;Van Oort et al, 2000, 2015Cliffe i Young, 2008;Jasiński, 2015;Van Oort, 2017;Villabona-Estupiñán et al, 2017).…”

Section: Wprowadzenieunclassified

Badania laboratoryjne nad doborem środków przeciwakrecyjnych do płuczek wiertniczych

Błaż¹,

Badawczy²

2019

View full text Add to dashboard Cite

Podczas wiercenia otworów w formacjach łupkowych bardzo często występują poważne problemy związane z niestabilnością otworu wiertniczego. Większość z nich nie wynika z niskiej wytrzymałości mechanicznej przewiercanych skał, ale z ich chemicznie reaktywnego charakteru. Reaktywne skały ilasto-łupkowe pod wpływem płuczek wodnodyspersyjnych ulegają hydratacji. Uwodnione zwierciny przywierają do powierzchni świdra i metalowych części przewodu wiertniczego (rury płuczkowe, obciążniki), tworząc w ten sposób plastyczną mieszaninę, która przeciwdziała bezpośredniemu stykaniu się części wiercącej świdra z powierzchnią urabianej skały. Nadmierny wzrost zawartości rozmokniętej ilastej mieszaniny plastycznej na świdrze i przewodzie wiertniczym wpływa na proces wiercenia poprzez zwiększenie momentu obrotowego. W wyniku zwiększonego oporu może nastąpić przychwycenie przewodu, pogorszenie wskaźników hydraulicznych, co wpływa na zmniejszenie prędkości wiercenia otworu (ROP). W artykule przedstawiono badania nad doborem i wdrożeniem dodatku do wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych nowego rodzaju środka przeciwakrecyjnego zapobiegającego oblepianiu świdra i akrecji zwiercin na przewodzie wiertniczym. Badania skuteczności doboru środków do płuczek wiertniczych były prowadzone według założonej i opracowanej charakterystycznej metodologii badania, uwzględniającej wpływ poszczególnych czynników na zredukowanie zjawiska akrecji. Przeprowadzono szereg testów akrecyjnych określających wpływ rodzaju przewiercanej skały, czasu ekspozycji zwiercin na działanie płuczki, wpływ wielkości powstających zwiercin oraz występującego mechanicznego obciążenia na zjawisko akrecji. Badania doboru środków przeciwakrecyjnych prowadzono na próbkach skał odkrywkowych w środowisku wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych. Uzyskane wyniki zostały poddane analizie, umożliwiającej opracowanie składu środka przeciwakrecyjnego, który może być wykorzystywany jako dodatek do wodnodyspersyjnych płuczek wiertniczych zapobiegający oblepianiu świdra i akrecji zwiercin. Zastosowanie opracowanego środka do płuczek otworowych pozwoliło na ponad 90-procentowe zredukowanie akrecji zwiercin w porównaniu do płuczek bez dodatku tego typu środków. W badaniach potwierdzono także jego znacznie wyższą efektywność w stosunku do obecnie stosowanego w polskim wiertnictwie środka do zapobiegania oblepianiu świdra. Słowa kluczowe: płuczka wodnodyspersyjna, akrecja zwiercin, oblepianie świdra, skały ilasto-łupkowe. ABSTRACT: In the course of borehole drilling through shale formations very often there are serious problems associated with the instability of the borehole. Most of these problems do not result from the low mechanical strength of the drilled rocks, but from the chemically reactive nature of the rocks. Reactive shale-clay rocks are hydrated under the influence of water-based drilling muds. Hydrated cuttings at the bottom of the borehole adhere to the surface of the bit and metal parts of the drill string (drill pipes, drill collars), forming a plastic mixture that prevents di...

show abstract

Section: Wprowadzenieunclassified

Badania laboratoryjne nad doborem środków przeciwakrecyjnych do płuczek wiertniczych

Błaż¹,

Badawczy²

2019

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The most effective ROP enhancers are those formulated to provide wetting and generation of a hydrophobic film on metal and rock surfaces. 14,15 The HPWBM contains a proprietary, patented anti-balling and accretion additive specifically designed to coat metal and rock with environmentally compliant base fluids and surfactants. 16 A proprietary method of addition is used to inject the antiballing additive so that a continual, non-emulsified stream of the material is available at the bit while drilling.…”

Section: Rop Bit Balling and Accretionmentioning

confidence: 99%

New Water-Based Mud Balances High-Performance Drilling and Environmental Compliance

Dye¹,

Daugereau²,

Hansen³

et al. 2005

Proceedings of SPE/IADC Drilling Conference

View full text Add to dashboard Cite

fax 01-972-952-9435. AbstractA new water-based mud system has been successfully introduced as a high-performance, environmentally compliant alternative to oil and synthetic emulsion-based muds (OBM/SBM). Historically, emulsion muds have been the "systems-of-choice" when drilling challenging onshore, continental shelf and deepwater wells in order to minimize risk, maximize drilling performance and reduce costs. However, environmental constraints, a high frequency of lost circulation and the high unit cost of emulsion systems often negate the benefits of their use. Conventional water-based mud (WBM) offer the benefits of environmental compliance, attractive logistics and a relatively low unit cost but consistently fail to approach the drilling performance of OBM and SBM.The new high-performance water-based mud (HPWBM) is designed to close the significant drilling performance gap between conventional WBM and emulsion-based mud systems. The system has undergone extensive field testing on very challenging onshore, deepwater and continental shelf wells that would otherwise have been drilled with oil or synthetic-based muds.This paper provides a detailed technical overview of the new system, discusses its inherent environmental advantages and presents case histories comparing performance to offset wells drilled with emulsion and conventional WBM systems.

show abstract

“…Full-scale HP laboratory drilling tests, validated by field experience, show that isomerized olefin Drilling Enhancers for WBM are successful at reducing or preventing balling but are more sensitive to bit design than OBM/SBM systems. Combined with the proper bit, however, economically competitive performance against OBM/SBM is achievable 8,33,34 .…”

Section: Water-soluble/water-insoluble Combinationmentioning

confidence: 99%

“…Near wellbore pore pressure elevation from filtrate invasion is at least as important which reduces the effective stress at the borehole wall and pressure support of the borehole is lost leading to wellbore failure 6 . Microfracturing or even macro-fracturing from drillstring vibration, swab/surge/pump mud pressure oscillation and fluid/rock temperature differences 7 only accelerate this failure by increasing near wellbore permeability 8 . WBM designs to compete with OBM/SBM.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The typical problem is low average penetration rates (ROP) with PDC bits. PDC bits have a tendency to ball up with WBM and ROP drops to a fraction of what is achievable with OBM/SB M. 8 Water-insoluble alternative systems. Terpenes and high molecular weight propyleneglycols are insoluble in water and form Non-Aqueous Phase Liquid (NAPL)-in-water emulsions when incorporated into WBM.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Water-Based Alternatives to Oil-Based Muds: Do They Actually Exist?

Bland¹,

Waughman²,

Tomkins³

et al. 2002

Proceedings of IADC/SPE Drilling Conference

View full text Add to dashboard Cite

fax 01-972-952-9435. AbstractWater-based mud designs as alternatives to oil-based or synthetic-based muds are compared versus history of use. Water-soluble designs and water-insoluble designs are discussed as well as a combination approach used by Woodside Energy to drill on the Northwest Shelf, Offshore Australia. Perfornance of a water-based 2-phase polyglycol mud system containing a Drilling Enhancer with an appropriate bit design was technically and economically equivalent to that with a synthetic-based mud.

show abstract

Drilling More Stable Wells Faster and Cheaper with PDC Bits and Water Based Muds

Cited by 28 publications

References 7 publications

Badania laboratoryjne nad doborem środków przeciwakrecyjnych do płuczek wiertniczych

Badania laboratoryjne nad doborem środków przeciwakrecyjnych do płuczek wiertniczych

New Water-Based Mud Balances High-Performance Drilling and Environmental Compliance

Water-Based Alternatives to Oil-Based Muds: Do They Actually Exist?

Contact Info

Product

Resources

About