Well interventions in extended reach wells

The current global energy scenario pushes energy companies involved in hydrocarbons development to drill increasingly long and highly deviated wells, allowing them to exploit resources otherwise unreachable. To ensure optimal production throughout the life of the field, light interventions (called “thru-tubing”) represent an efficient way to solve mechanical and stimulation problems, characterized by the great advantage of avoiding production stops. Among the various intervention techniques, coiled tubing is currently one of the most used method, thanks to the possibility of pumping fluid at the bottomhole and consequently carrying out a series of interventions that cannot be performed with other approaches (slickline, wireline and electric wireline). However, the ability to cover the entire lateral length and ensure sufficient weight-on-bit (to perform any activity) results critical specifically when operations are planned in the so called “Extended Reach Wells”. Complex well survey and excessive friction, presence of debris and acidic environments drive service companies to develop new products able to ensure the success of operations even in the most difficult scenarios. Among these, common methods concern the adoption of lubricants, the use of vibratory tools and the installation of one or more tractors in the toolstring. In this thesis work it will first define the current context of well interventions, with a general focus on the description of the main tools for live interventions: slickline, wireline and coiled tubing (Chapter 1 and Chapter 2). Subsequently, after an in-depth collection of information from various scientific articles, every tools and approaches used to increase the lateral extension will be critically illustrated (Chapter 3). Finally, a benchmarking analysis will be carried out in Chapter 4, to highlight the current limits and the corresponding solutions that the market proposes for this type of operation.

L'attuale scenario energetico globale spinge le multinazionali petrolifere a perforare pozzi sempre più lunghi e slanciati, permettendo così di sfruttare risorse altrimenti non raggiungibili. Per garantire una produzione ottimale durante tutta la vita del campo, interventi di tipo “light” (definiti “thru-tubing”) rappresentano un modo efficiente per risolvere problematiche di natura meccanica e di stimolazione, caratterizzati dal grosso vantaggio di evitare fermi di produzione. Tra le varie tecniche di intervento, il coiled tubing risulta uno degli strumenti attualmente più utilizzati, grazie alla possibilità di pompare fluido a fondo pozzo e di conseguenza svolgere una serie di interventi non espletabili con altre metodologie (slickline, wireline ed electric wireline). Tuttavia, la capacità di ricoprire tutta la lunghezza laterale e garantire sufficiente “weight-on-bit” (per svolgere qualsiasi attività) risulta decisamente difficile se si opera in quelli che sono definiti “Extended Reach Wells”. Problematiche di geometria e attriti eccessivi, presenza di detriti e ambienti acidi spingono le compagnie di servizi a elaborare nuovi prodotti per garantire il successo delle operazioni anche nei contesti più complessi. Tra questi, i metodi più usati riguardano l'adozione di lubrificanti, l'uso di strumenti vibranti e l'installazione di uno o più trattori nella batteria di fondo. In questa tesi verrà innanzitutto definito l'attuale contesto di interventi in pozzo, con un focus generale sulla descrizione delle principali tecnologie di interventi “live”: slickline, wireline e coiled tubing (capitolo 1 e capitolo 2). Successivamente, dopo una raccolta approfondita di informazioni da svariati articoli scientifici, verranno esposti in maniera critica i risultati ottenuti negli ultimi anni relativamente alle principali tecnologie “extended reach” (capitolo 3). Da ultimo, nel capitolo 4 verrà effettuata un’analisi di benchmarking, per evidenziare gli attuali limiti e le corrispettive soluzioni che il mercato mette a disposizione per questa tipologia di operazioni.