Slim hole sidetrack from abandon well(Case Study a well in Hamra oil field, Block 2B)

Abstract

Recently, the most important challenge for Sudan oil industry, especially with the drop in oil prices, is how to reduce the drilling and completing costs. This project presents a solution to this problem by introducing the slim hole drilling technology through sidetracking from abandoned well to reach a new promising target in hamra oil field. This study investigated all the design problems encounter slim hole drilling (such as Torque and drag, wellbore stability, … etc.). The design and analysis of slim hole sidetrack was conducted by using landmark software for slim hole well profile, bottom hole assembly (BHA), surge & swab, hole cleaning and torque & drag (T&D). Our developed wellbore stability program (using matlab software (GUI)) was utilized to ensure stabilization of borehole (no collapse or fracturing formation problems). Abaqus Finite Element software was used to simulate casing milling process (backer milling bit) and open casing window that necessary for sidetracking operation. A good result was obtained for slim hole profile with maximum inclination angle 44o and dogleg severity 3deg/30m this allow drilling operation without key seat problem. Also, a suitable design of BHA to open a window in production casing and a proper BHA to provide enough WOB for sidetracking. From the analysis of surge and swab, we found that no disturbance in bottom hole pressure was observed during RIH and ROH (only 10 -200 sec. stabilized system) and appropriated design of pump rate (ensure a good clean up hole). Torque and drag problem was analyzed and the resultant sinusoidal buckling located below KOP. Wellbore stability software program provides wellbore stability curve region. Finally, this project explains how to get benefits from abandon wells and reduce the cost of drilling and completion by using slim hole and sidetrack technology. Key words: slim hole, sidetrack simulator, BHA T&D, hole cleaning, wellbore stability program, landmark.

مؤخراً ، أهم تحدي يواجه الصناعة النفطية في السودان خاصة مع إنخفاض أسعار النفط في العالم هو كيفية تقليل تكاليف حفر وإكمال أبار جديدة. هذا المشروع يعرض الحل للتغلب علي هذا التحدي عن طريق الأنحراف من بئر مهجورة بإستخدام تقنية الحفر بقطر صغير للوصول لهدف جديد بالقرب من البئر المهجورة في حقل Hamra. هذه الدراسة تتحقق من كل المشاكل والتحديات التي تواجه الحفر بقطر صغير مثل ( Torque & Drage، أستقرارية جدار البئر...الخ ). في هذا المشروع تم إنشاء مسار الأنحراف من البئر المهجورة الي الهدف الجديد القريب بإستخدام برنامج .Landmark وأيضا تم عمل محاكاة لعملية فتح نافذة في أنبوب تغليف البئر المهجورة عن طريق برنامج .Abaqus FE وتم تصميم وإختيار وتحليل BHA المناسبة لعمل الأنحراف وتصميم وتحليل لكلاً من (, Hole cleaning Torque&drage and Surg&swab ( بإستخدام برنامج Landmark. وأخيراً تم تصميم برنامج عن طريق Matlab (GUI) لتحليل إستقرارية جدار البئر من خلال إنشاء منحني إستقرارية -جدار البئر. من خلال هذا المشروع تم التوصل الي مسار منحرف من البئر المهجور الي الهدف بزاوية مقدارها 44 درجة ، وتم تحديد BHA المناسبة لعملية فتح نافذة في أنبوب تغليف البئر المهجورة وكذلك تحديد BHA المناسبة التي توفر الوزن المطلوب علي سكينة الحفر لعمل الأنحراف والوصول للهدف. ومن ثم تم تحديد الزمن المطلوب لعمليات Running & pulling من والي البئر لكل Stand وهو من 10 الي 200 ثانية ، وكذلك تم تحديد معدل ضخ مناسب للمحافظة علي نظافة البئر ونقل الفتات الصخري خارج البئر. وأيضا تم عمل تحليل Torque&drage ووجد أن هنالك فقط Sinusoidal buckling أسفل KOP ناتج من الميلان والأنحراف وهذا لا يسبب مشكلة. وتم الحصول علي منحني إستقرارية البئر ومنه تم تحديد مدي لكثافة سائل الحفر التي تحافظ علي إستقرارية جدار البئر والحفر دون مشاكل. أخيراً ، هذا المشروع وضح كيفية الأستفادة من الأبار المهجورة و تقليل تكاليف الحفر والأكمال. حيث أنه تم تقليل تكلفة الحفر والأكمال عن طريق عمل إنحراف من بئر مهجورة للوصول للهدف الجديد بإستخدام تقنية الحفر بقطر صغير. كلمات مفتاحية : بئر مهجورة ، تقنية الحفر بقطر صغير ،محاكاة الانحراف، برنامج استقراريه البئر،