Optimizarea Sondelor In Foraj Orizontal pe Structura Suplacu de Barcau

Optimizarea sondelor in foraj orizontal pe structura Suplacu de Barcau

Geologia structurii

Date generale

Perimetrele cercetate fac parte din Dealul și Câmpiei de Vest (Campia Panonica), mai precis în prelungirea vestică a Dealurilor Silvaniei – Depresiunea Suplacu de Barcău.

Dealurile Vestice s-au format în cadrul a două mari cicluri de sedimentare :

ciclul precontinental, care corespund perioadelor geologice anterioare pliocenului superior, când s-au creat condițiile pentru apariția acestor dealuri;

ciclul continental, începe în dacian – Romanian când apele lacului Pontic s-au retras spre vest.

Structura Suplacu de Barcău este amplasată la marginea nord-estică a Depresiunii Panonice. Evoluția acestei structuri este legată de transgresiunea post-tortoniană provocată de o puternică subsidență a Depresiunii Panonice, datorită sistemului de falii Carpatice orientate aproximativ Est-Vest.

Sedimentele depuse sunt de vârsă Sarmato-Pliocenă, încadrându-se în tipul de facies panonic. Acestea sunt dispuse transgresiv și discordant peste formațiunile fundamentului cristalin ale Munților Apuseni. Stratele se prezintă cu o înclinare ce variază între 5°- 8° (S – N). Structura Suplacu de Barcău se prezintă sub formă de anticlinal faliat orientat Est-Vest. Falia cu numele Suplacu de Barcău din zona de apex separă blocul nordic, productive, de cel sudic, coborât, saturat cu apă și urme de țiței.

Între anii 1956-1960, în zona Suplacu de Barcău, în urma unor lucrări de foraj a fost pus în evidență un zăcământ de țiței greu și vâscos de vârstă pliocenă. Zăcământul a intrat în exploatare în 1961 și constituie în present cel mai important zăcământ exploatat prin combustie subterană.

Sondele au o adâncime ce poate varia în 190 și 220m maxim, urmând ca la fiecare sondă în parte să se precizeze adâncimea finală. Lungimea sondele orizontale pot ajunge chiar și la 1100m.

Fig. 1. Secțiune geologică prin structura Suplacu de Barcău.

I.2. Caracteristici structurale și lito-stratigrafice

Fundamentul Campiei de Vest este alcatuit din sisturi cristaline, acoperite cu depozite mezozoice. Alcatuirea geologica cuprinde pietris, nisipuri, intercalatii de argile si carbuni inferiori. Intre roci s-au acumulat reserve de hidrocarburi care se exploateaza in zona Suplacului de Barcau.

Coloana stratigrafică ce va fi interceptată cuprinde următoarele formațiuni geologice :

Pliocenul interceptat de la 0 m la aproximativ 215 m este dispus transgresiv și discordant peste fundamental cristalin și în cadrul lui s-au evidențiat 2 complexe litologice :

complexul panonian superior (marnos) : interceptat de la suprafață la cca 190-210 m este constituit din alternanțe de nisipuri grosiere (saturate cu ape dulci), marne și argile la partea superioară și predominant marnos – argilos în partea bazală. Înclinările stratelor sunt de aproximativ 7° – 9°.

complexul panonian inferior (nisipos) : cu o grosime de aproximativ 25 m și o înclinare de 7° – 9° reprezintă obiectivul productiv. Este alcătuit din nisipuri grosiere slab consolidate, saturate cu țiței greu și vâscos.

Fundamentul cristalin interceptat pe o grosime de doar 5 m este alcătuit din micașisturi, șisturi sericito-cloritoase și cuarțite, care sunt alterate și impregnate cu țiței.

Fig. 2. Coloana stratigrafică tip a zăcământului Panonian din Suplacu de Barcău

I.3. Gradienți de presiune, fisurare și temperatură

Analiza și interpretarea complexă a informațiilor furnizate de sondele săpate pe structură (date geologice, datele diagrafiilor geofizice de sondă, rezultatele probelor de producție), au permis evaluarea gradienților de presiune și fisurare pentru succesiunea lito-statigrafică propusă a fi traversată.

Complexul panonian superios (marnos) se prezintă în partea sa superioară prin nisipuri grosiere saturate cu ape dulci și marne slab consolidate,este acceptat cu o valoare a gradienților de presiune de cca 1,00 at/10m, respectiv 1,32 – 1,39 at/10m ca valori ale

gradientului de fisurare. În partea inferioară a complexului, care este predominant marnoasă, s-au calculat valori ale gradientului de presiune de cca 1,01 at/10m și cca 1,40 – 1,44 at/10m pentru gradientul de fisurare.

Complexul panonian inferior (nisipos), format din nisipuri grosiere slab consolidate, saturat cu țiței greu și vâscos, este caracterizat prin valori inițiale ale gradientului de presiune de cca 1,02 at/10m și cca 1,43 – 1,45 at/10m pentru gradientul de fisurare (presiune inițială de zăcământ 5 – 23 at.).

În studiul actual al exploatării zăcământului valoarea gradintului de presiune este mai mică (cca 0,7 at/10m), ceea ce atrage după sine scăderea valorilor gradienților de fisurare (mai mici de 1,35 at/10m).

Fundamentul cristalin format din micașisturi, șisturi sericito-cloritoase și cuarțite este alterat și impregnat cu țiței în partea superioară (cea pe care o să o intercepteze sondele). Deoarece nu prezintă permeabilități și porozități nu se calculează gradienți de presiune și fisurare.

Din analiza datelor din zonă rezulta că temperatura de zăcământ pentru o adâncime medie de 80 m este de 10°C.

O valoare pentru gradientul de temperatură este greu de areciat din cauza mai multor factori :

influența factorilor de suprafață;

fundamentul cristalin se găsește la o adâncime redusă (150-220m);

exploatarea zăcământului prin combustie subterană.

Analiza sondelor forate anterior pe structura

Stabilirea programului de constructie

Amenajare careu sonde

Careul sondelor se vor amplasa pe teren arabil sau livada. Pentru amenajarea careurilor sondelor sunt prevazute urmatoarele lucrari:

decopertarea pe o grosime de 20 cm si depozitarea stratului vegetal (circa 147 m3/sonda), conform Normativului nr. 503/1459 din 22 mai 1985 aprobat de Ministerul Petrolului, in incinta careurilor sondelor, acesta constituind depozitul de sol vegetal care se va folosi la redarea terenului; terenul decopertat se niveleaza la o singura cota si se compacteaza pana la obtinerea gradului de compactare (98 %);

sistemul rutier al drumului de acces si a celui interior este compus din:

imbracaminte din dale de beton prefabricate in grosime de 18 cm;

nisip pilonat in grosime de 4 cm;

fundatie din 25 cm strat de agregat de cariera, asternut pe un pat pregatit cu un grad de compactare de minimum 98%.

imbracamintea drumului interior si al platformelor carosabile se incadreaza cu acostamente din pamant compactat;

sistemul rutier al careurilor de foraj este alcatuit din:

piatra sparta in grosime de 40 cm;

strat nisip in grosime de 5 cm;

geotextil.

montarea baracilor pe dale; suprastructura acestora va fi executata dintr-un strat de balast compactat;

asigurarea colectarii si evacuarii apelor meteorice se realizeaza prin executia unor santuri dalate cu profil trapezoidal in lungime de 150 m si adancime de 0,40 m, care descarca in bazinul de colectare reziduuri, ce se va goli periodic cu vidanja;

haba de reziduuri va avea capacitatea de 10 m3 si se va amplasa in interiorul careurilor de foraj in pozitie semiingropata; pentru amplasarea habei se vor excava circa 80 m3 pamant, haba amplasandu-se pe un strat drenant de nisip cu grosimea de 10 cm. Inainte de montaj haba se va hidroizola cu doua straturi de solutie bituminoasa. Pentru evitarea unor accidente haba va fi imprejmuita si se va proteja cu un capac.

transportarea fluidului de foraj la statia de fluide a constructorului, unde va fi conditionat si reintegrat in fluxul tehnologic pentru forajul altor sonde. Acest proces consta in separarea fluidului de detritus prin floculare. Partea lichida rezultata este reutilizata in procesul tehnologic la prepararea fluidului. Partea solida, reprezentand detritus umectat cu 5 % fluid de foraj, este transportat in vederea depozitarii si reciclarii

pentru depozitarea detritusului rezultat din foraj, instalatia este prevazuta cu o haba metalica de 40 m3, in pozitie semiingropata in imediata vecinatate a sitelor vibratoare;

la gura sondei se va construi un beci betonat cu un volum de 4,89 m3, care are rolul de a permite montarea capului de coloana si al instalatiei de prevenire, precum si rolul de a capta toate scurgerile din zona gaurii de sonda, precum si de pe podul instalatiei de foraj;

efectul asupra factorilor de mediu, cu influente negative, datorita tasarilor si arocamentelor din careul sondelor, este indepartat la executarea lucrarilor prin redarea terenului in circuit, conform lucrarilor de redare;

se va asigura sondele impotriva unor accidente neprevazute (manifestari, eruptii libere etc.) prin respectarea programului de constructie, cimentare si echipare cu prevenitoare de eruptie de 210 atmosfere.

Programul de construcție a sondei

Programul de construcție este condiționat de condițiile gologo-fizice, gradienții de presiune și fisurare, necesităților de completare și categoria forajului; se va adopta un program de construcție cu o coloană ( tabelul 3.1).

Tabelul 3.1

Coloanele ce se tubează

Tabelul 3.2

Profilul coloanei

Tabelul 3.3

Accesoriile coloanei de 8 5/8 in

*) poziția corectă va fi stabilită numai după efectuarea investigațiilor.

**) lungimea tronsonului de burlane gaurite se va stabilii numai după efectuarea investigatiilor geofizice de catre geologul grupului de zăcăminte Suplac, utilizând burlane scurte.

OBS. Dispunerea găurilor se va face conform modelului din figura 1.

Tabelul 3.4.

Condiții tehnice pentru calculul coloanelor

Tabelul 3.5.

Probele de presiune ale burlanelor și coloanelor

Figura 1. Dispunerea găurilor pe burlanele din dreptul complexului productiv

Alcătuirea garniturii de foraj

Alcătuirea garniturii este prezentată în tabelul

*) Impusă de instalația de foraj daca va avea sarcina maxima la carlig de 75 t.

Calculul de rezistenta a coloanelor

Calculul de rezistenta al garniturii de foraj

Modalitati de deviere

Aspecte specifice privind traversarea intervalului orizontal

Alte probleme

Concluzii si propuneri

bibliografie