Brønnkonstruksjon, intervensjon og P&A

Etablering, verifisering og gjenoppretting av brønnbarrierer er alle ekstremt kritiske operasjoner som påvirker kostnader knyttet til sikkerhet, produktivitet og forlating av brønner for hydrokarbon eller geotermisk kraftproduksjon. Tilstanden til opprinnelige brønnbarrierer påvirker også eksisterende brønners egnetheten til for eksempel lagring av karbon. På norsk sokkel finnes det tusenvis av brønner som i løpet av de neste tiårene nærmer seg slutten av sin produktive levetid. Permanent forlating av brønner krever at det etableres barrierer i tverrsnitt som hindrer kryssflyt av væsker på ubestemt tid. Ettersom tilstanden til den opprinnelige sementen i kveilerøret kan være usikker eller vanskelig å etablere, innebærer begrensninger i dagens teknologi at dyre installasjoner ofte er nødvendig for en betydelig del av P&A-operasjonene. Å finne mer effektive, kostnadseffektive og tryggere metoder for forlating av brønner har stor betydning for bransjen og samfunnet.

Permanent plugging av brønner er et prioritert, strategisk forskningstema hos NORCE. Først og fremst, gjennom DrillWell (www.drillwell.no), og nå gjennom P&A-innovasjonsprogrammet, støtter vi operatører og servicebransjen gjennom prosjekter som retter seg mot operative utfordringer, feltrelevante forhold og fullskalatesting. P&A-relatert forskning innen DrillWell inkluderer følgende nye prosjekter:

• Produksjonsrør lagt igjen i hullet: Å la produksjonsrør ligge igjen i brønnen ved forlating kan spare mye tid og kostnader, spesielt for undervannsbrønner. Eksperimenter med fullskala sementerte rør har blitt utført for å undersøke sementkvalitet på rør og kveilerør.
• Teknologier for verifisering av barrierer: Etablering av tilstanden til barrierer for kveilerør utenfor foringsrør er avgjørende for P&A-operasjoner. Fullskala referansetester for barrierelogging er etablert for å forenkle testing og utvikling av nye verifiseringsteknologier.
• Geometri for sementering av uregelmessige borehull: Et viktig mål for primærsementering er å oppnå sonebasert isolering mellom foringsrør, og mellom foringsrør og formasjon. Det har blitt utført fullskala eksperimenter av sementering og simuleringer av numerisk fluiddynamikk for å undersøke virkningene av borehullsgeometri på gjørmeforskyvning og sementkvalitet.
• Vurdering av risiko for lekkasje ved permanent pluggede (P&A) olje- og gassbrønner: Gjeldende normative krav betyr at P&A-operasjoner med brønner med lav temperatur og lavt trykk er like kompliserte og kostbare som en brønn med høy temperatur og høyt trykk. Resultatene fra de ovennevnte prosjektene er integrert i en lekkasjekalkulator for utvikling av en metodikk for kvantitativ sammenligning av forskjellige P&A-design og tilnærming til en risikobasert P&A-tilnærming.

P&A-innovasjonsprogrammet ble lansert i 2018 og støttes av den norske staten og store operatører. Gjennom tett samarbeid med programdeltakere, testriggen Ullrigg og et stort serviceselskap, er de første aktivitetene i programmet logging av sement og lekkasjetesting av brønnseksjoner som ble kuttet og hentet ut fra en tretti år gammel produksjonsbrønn i Nordsjøen. Aktiviteten har generert en unik database med resultater som sammenligner loggene med faktisk potensial for lekkasje. Andre aktiviteter i programmet har fokus på fullskalatesting av plassering og ytelse til barrierer, metoder for verifisering av barrierer, væskemigrasjon og behandling av mislykkede barrierer for kveilerør. Støttet av Norges forskningsråd, og nå i samarbeid med et brasiliansk universitet og en operatør, utvider vi også den risikobaserte tilnærmingen til P&A-operasjoner.

Vi bruker en offshore standard batch-blander for blanding av sementslam og andre væsker som kreves for fullskala barrieretesting, og et bredt spekter av testceller for kveilerør med ulike veldefinerte funksjoner er tilgjengelig for loggformål. Ullrigg-brønner gir passende brønnmiljøer for krevende testprogrammer.

Vi utfører også R&D, som er forbundet med gode resultater. Det har blitt utviklet en unik testmetode for å evaluere oppbevaring av sand gjennom sandskjermer i laboratoriet. Kundene våre er primært olje- og gasselskaper, og produsenter av sandskjermer. Testmetodikken for slam ble utviklet i løpet av 2009–2010, og vi har siden dette utført en betydelig mengde tester knyttet til sandoppbevaring, som omfatter både sandformasjon og modellsand.

Se også Ullrigg Test Centre.