Не разобравшись в геологическом строении территории компания решает бурить по методу wildcat

Еще в первой половине ХХ века нефть добывали методом «дикой кошки» (wildcat drilling). В удаленных регионах люди находили залежи полезных ископаемых практически наугад. Современная «нефтянка» работает с куда большей точностью и меньшим риском, привлекая к решению непростых задач самых разных специалистов – от геологов до специалистов по машинному обучению. Как сегодня ищут нефть? Как отрасль использует большие данные? Как нефть превращается в бензин? Недавно компания «Газпром нефть» выпустила видеопроект «10 вопросов нефтяникам», в рамках которого эксперты ответили на эти и другие популярные вопросы. Редакция N + 1 выбрала самые интересные из них.

Зачем нефтяникам машинное обучение и большие данные?

Дмитрий Перец, специалист по данным: Машинное обучение – это те алгоритмы, которые работают на данных. Нет данных – нет машинного обучения. Например, в случае банковской сферы – эти данные уже хранятся. Вся информация о том, когда мы брали кредит, какой у нас доход, сколько членов семьи – это все уже везде есть, все банки к этой информации доступ имеют. В случае нефтяной отрасли, вся информация о том, как работают скважины и какие исследования на них проводились, хранится в базах данных. В научно-техническом центре нашей компании ежедневно генерится около 500 гигабайт информации. Моя задача – выгрузить эти данные, понять, как их можно использовать, и попробовать обнаружить взаимозависимость.

Как в отрасли применяется наука о данных?

Дмитрий: Я отвечаю за оптимизацию работы скважин: анализирую деятельность на месторождении и принимаю решение о том, например, какую скважину выключить, а какую перевести в другой режим работы. Такие задачи решаются в масштабах целого месторождения – то есть сотен скважин. Прокрутить все возможные варианты – нереально, но отсеить нерентабельные можно с помощью машинного обучения и интеллектуального анализа данных.

Можно ли загрузить знания и опыт инженера в компьютерную программу?

Дмитрий: Мозг – это миллиарды нейронов, которые между собой связаны. И где конкретно храниться память и знания разобраться сложно. На жестком диске все понятно, как информация записана и как ее выцепить. В случае человеческого мозга это огромная задача. У каждого есть такое, что слушаете какую-то музыку и резко вспоминаете – 2001-й год, гулял с девушкой. И вот какой участок мозга в этот момент активизировался, откуда эта информация появилась, какие нейроны стали активироваться – это очень сложно. Я уверен, что через какое-то время такие технологии и возможности станут доступными. Мы сможем записывать все свои воспоминания и знания, прокручивать все что было лет 50 назад. Другое дело – как мы будем этим пользоваться. К примеру, сериал «Черное зеркало» показывает, что, к сожалению, текущее человечество, наше сознание, наш менталитет не готов к тому, чтобы эти системы сейчас были внедрены. 

Правда ли, что нефть кончится?

Анна Ротару, геолог: Нет, не кончится. Геологические процессы на нашей планете продолжают происходить, органика никуда не девается. Возможно, через миллионы лет мы все станем нефтью, а пляжи, на которые мы сейчас ездим отдыхать, станут богатыми месторождениями для будущих стран.

Как раньше искали нефть?

Анна: Существовал метод, который назывался «wildcat drilling». Бурение шло наугад, однако все-таки основывалось на поверхностных свидетельствах того, что нефть может быть на территории бурения. Например, геолог видел вышедший на поверхность реперный горизонт (слой горной породы, отличающийся по геологическим признакам от окружающих его пород – прим.) Это означает, что где-то на глубине будет нефтяной пласт. Бурили до того момента, пока не найдут залежь либо не найдут вообще ничего.

Можно ли выкачать с месторождения всю нефть?

Анна: Такого не бывает. На 100 процентов выкачать залежь невозможно. Чаще всего в процессе эксплуатации месторождения растет обводненность по скважинам (относительное содержание воды в добываемой жидкости – прим.) Это уже не просто нефть, а совместный продукт: нефть плюс вода. Таким образом, достигается предел рентабельности и добывать становится невыгодно. В таких случаях, как правило, начинают работать с геологией и искать зоны, которые еще не были вовлечены в разработку.

За открытия в «нефтянке» можно получить Нобелевскую премию?

Владислав Крутько, научный сотрудник: Думаю, что да. Мы занимаемся фундаментальными исследованиями, а именно изучением взаимодействия флюидов (смесь углеводородов – прим.) с горной породой. Используемые нами для изучения и моделирования керна (образцов горной породы, извлеченной из скважины – прим.) методы – передовые в науке.

В нефтянке есть инновационные разработки?

Владислав: Нефтянка сейчас задает высокие требования науке. Установки, на которых мы проводим исследования, как правило, дорогостоящие. Простые эксперименты нас по качеству и количеству информации уже не устраивают, а нефтяная индустрия готова разрабатывать новые методики измерений и вкладываться в цифровые модели (виртуальные копии месторождений – прим.) и методы моделирования, которые стоят на передовой современной науки.

Как нефтяная платформа сохраняет устойчивость на море?

Алексей Уткин, начальник нефтяной платформы: Платформа представляет построено по гравитационному типу: жесткое основание стоит на дне и удерживается собственным весом. Снаружи под водой оно обсыпано крупными камнями и щебнем. В кессону (конструкцию для образования под водой или в водонасыщенном грунте рабочей камеры без воды – прим.) встроены датчики, которые определяют давление на грунт, наклон платформы и другие характеристики платформы.

Как бурить в вечной мерзлоте?

Евгений Коломейцев, работник нефтепромысла: Бурить там не сложно: это просто мерзлый мох и песок, ничего особенного. Больше проблем на обычных месторождениях, хотя мерзлота обладает своей спецификой. Главное – эту мерзлоту не растеплить. В обычных скважинах, когда мы бурим, промывочная жидкость, то есть буровой раствор не уходит дальше ствола. Зато в вечной мерзлоте есть риск размытия породы теплым раствором.

Как делают бензин?

Виталий Серюков, сотрудник нефтеперерабатывающего завода: Это очень длинный процесс, который занимает порядка 12 часов. Нефть, которая приходит на завод, попадает в блок предварительной очистки. Это огромный бак, к которому сверху подведено электричество. Под действием электрического поля молекулы воды образовывают крупные соединения, становятся тяжелее и оседают. Так нефть отделяется от воды и поступает в блок разделения. Затем предварительно подогретая в больших печах нефть поступает в ректификационную колонну – это своего рода кипятильник, где происходит разделение на светлые и темные углеводороды. Собранный на этой установке бензин переходит на следующую стадию, где под действием водорода очищается от различных сернистых соединений. На выходе мы имеем компонент бензина, который в дальнейшем смешивается с дополнительными присадками и наконец становится товарным бензином.

Какие тесты проходит бензин?

Виталий: Существует два способа: исследовательский и моторный. Исследовательский заключается в том, что бензин сравнивают с эталоном, октановое число которого составляет чуть выше 100. Моторный способ – это испытание бензина на двухтактном двигателе.

Чем 95-й отличается от 92-го?

Виталий: Эти цифры – показатель октанового числа. Сегодня производители делают все более малолитражные двигатели, но хотят, чтобы даже маленький двигатель мог выдавать мощность, сравнимую с чуть ли не «Формулой-1». И вот октановое число как раз обеспечивает нам быструю «приемистость» автомобиля, чтобы машина могла быстро стартовать с места.

У нефти есть срок годности?

Виталий: Нефть начинает портиться только тогда, когда ее выводят наружу. При контакте с кислородом улетучиваются легкие соединения, необходимые для создания бензина.

Что такое Wildcat Drilling?

Эксплуатационное бурение, форма разведочного бурения с высокой степенью риска , представляет собой процесс бурения на нефть или природный газ на недоказанных или полностью эксплуатируемых территориях, которые либо не имеют конкретных исторических данных о добыче, либо полностью исчерпаны в качестве площадок для добычи нефти и газа.

Эта более высокая степень неопределенности требует, чтобы буровые бригады имели соответствующую квалификацию, опыт и были осведомлены о том, какие различные параметры скважины говорят им о пластах, которые они пробуривают. Наиболее успешными энергетическими компаниями являются те, у которых очень высокий уровень успешности бурения, независимо от того, пробурены ли скважины на известных производственных участках.

Ключевые моменты

  • Эксплуатационное бурение – это форма разведочного бурения в процессе разведки и добычи нефти и газа, направленная на разработку недоказанных или высокорисковых участков.
  • В качестве альтернативы, бурильщик может попытаться вернуться к существующим или более старым скважинам, которые больше не являются прибыльными или полезными для крупных нефтяных компаний.
  • Wildcatting часто затрагивает более мелкие фирмы и может включать как высокий риск, так и высокую прибыль для заинтересованных сторон.

Понимание Wildcat Drilling

Разведка и добыча – это первые этапы производства энергии, которые включают поиск и добычу нефти и газа. Компания по разведке и добыче находит и добывает сырье, используемое в энергетическом бизнесе.

Термин «поисковое бурение», вероятно, происходит от того факта, что буровые работы в первой половине 20-го века часто проводились в отдаленных географических районах. Из-за их удаленности и удаленности от населенных пунктов некоторые из этих мест могли быть или казаться зараженными дикими кошками или другими дикими существами на американском Западе. В настоящее время, когда глобальные энергетические компании обследовали значительную часть поверхности Земли в поисках нефти и газа, включая глубокие океаны, немногие области остаются неисследованными на предмет их энергетического потенциала.

Поскольку бурильщики ищут в противном случае нежелательные претензии, они могут получить эти претензии гораздо дешевле, чем в противном случае. В то же время этот тип разведочного бурения, как правило, приводит к гораздо большему количеству промахов, чем попаданий, что делает работу без успеха дорогостоящей.

Эксплуатационное бурение составляет лишь небольшую часть буровых работ крупных энергетических компаний. Для малых энергетических компаний поисковое бурение может быть решающим решением. Инвесторы таких компаний могут получить значительные выгоды, если в результате такого бурения будут обнаружены крупные резервуары энергии. И наоборот, поисковое бурение, которое неоднократно приводит к образованию сухих скважин, может привести к ухудшению показателей запасов или даже к банкротству энергетических компаний с малой капитализацией.

Особые соображения

Другой аспект поисково-разведочного бурения предполагает поиск мелких производителей на месторождениях, которые уже полностью эксплуатируются более крупными нефтяными компаниями.На этих месторождениях могут быть значительные объемы запасов нефти, которые нерентабельны для крупных производителей из-за экономии на масштабе, но все же полезны для более мелких и более подвижных буровиков.Исследование Массачусетского технологического института в 2008 году показало, что даже при высоких ценах на нефть около двух третей нефти на известных месторождениях остается в земле.Они говорят, что это связано с тем, что существующие технологии, позволяющие добывать гораздо больше нефти, примерно 75 процентов нефти на некоторых месторождениях, не используются широко крупными нефтяными компаниями.1  Таким образом, важный сегмент рынка остается открытым для более мелких буровиков.

Эксплуатационные бурильщики мало влияют на рыночную цену на нефть, но играют важную роль, позволяющую увеличить добычу нефти и газа, чем это было бы возможно без их участия.

Дикая кошка

Cтраница 1

Дикая кошка на новое месторождение — это скважина, расположенная на структурной или неструктурной ловушке, в пределах которой до бурения этой скважины не добывались ни нефть, ни газ. В районах с неизученными или слабо изученными локальными геологическими условиями такие скважины располагаются на расстояниях не менее 3 2 км от ближайшей площади, на которой производится добыча нефти или газа. Подчеркивается, что в связи с разнообразием геологических условий расстояние не является определяющим фактором. Более важна степень риска, принимаемого на себя предпринимателем в связи с желанием опробовать структурную или неструктурную ловушку, продуктивность которой еще не доказана бурением.
 [1]

Дикая кошка на новую залежь — это скважина, закладываемая с целью разведки новой залежи на структурной или неструктурной ловушке за пределами известных границ продуктивной площади, где уже добываются нефть или газ. Расстояние точки расположения такой скважины от ближайшей продуктивной площади обычно не превышает 3 2 км.
 [2]

Места для закладки диких кошек выбираются в лучшем случае на основе местных признаков, характеризующих геологическое строение данного района. Меньше всего в США и в других капиталистических странах на вьГбор районов для разведки влияли и влияют теоретические предпосылки, базирующиеся на достижениях науки.
 [3]

Гнатостомы поражают стенку желудка у домашней и дикой кошки, собаки, кабана.
 [4]

Разведочные скважины включают в себя пять групп: дикая кошка на новое месторождение.
 [5]

Все эти идеи и уже известный нам метод дикой кошки были на руку различным шарлатанам и авантюристам, которых развелось множество.
 [6]

Эти СБЕ, которые также образно называются вопросительными знаками или дикими кошками, имеют низкую долю на быстро растущем рынке. Они испытывают высокую потребность в финансовых ресурсах, так как имеют слабые позиции на рынке, испытывающем инвестиционный голод. Нередко СБЕ оказывается в ситуации, определяемой выражением все или ничего. Ее возможности ведения агрессивной инвестиционной политики и выхода в лидеры предопределяются тремя условиями. Во-первых, какую сумму может позволить инвестировать в нее компания.
 [7]

Так, в США в 1937 г. было пробурено 2182 скважины типа дикая кошка, в 1940 г. — 2982, в 1950 г. — 7891, в 1955 г. — И 601, в 1960 г. — 9108 скважин.
 [8]

В лесах обитают олень, косуля, кабан, куница, горностай, ласка, соня, хорек, лисица, волк, дикая кошка, белка, дикий кролик, зайцы русак и беляк; из птиц — дятел, глухарь, рябчик, снегирь и др. Изредка встречаются бурый медведь и рысь. Высокогорье населяют альпийский горный козел, серна, полевки, альпийский сурок; из птиц — альпийская галка, клушица, стенолаз.
 [9]

Если разведка ведется в местности, геологически не изученной, при помощи скважины, заложенной наугад, которую американцы называют wild cat ( дикая кошка), всякое проявление газа-или нефти должно почитаться признаком благоприятным.
 [10]

Правда, несмотря на то, что поиски стратиграфических и литологических ловушек широко применяются в США, особой методики поисков таких ловушек у них нет, и заложение скважин производится в основном по методу диких кошек.
 [11]

После того как наш добродетельный Санчо в своей новой роли caballero andante, и притом в качестве caballero de la tristi-sima figura, обошел вдоль и поперек всю историю, повсюду сражая н развевая в прах духов и привидения, летучих змей и страусов, леших и ночные привидения, зверей пустыни и диких кошек, пеликанов и ежей ( ср.
 [12]

Как приучение диких кошек и собак к потреблению растительной пищи наряду с мясной способствовало тому, что они стали слугами человека, так и привычка к мясной пище наряду; растительной чрезвычайно способствовала увеличению физической силы и самостоятельности формировавшегося человека. Но наиболее существенное влияние мясная пища оказала на мозг, получивший благодаря ей в гораздо большем количестве, чем раньше, те вещества, которые необходимы для его питания и развития, что дало ему возможность быстрей и полней совершенствоваться из поколения в поколение. С позволения господ вегетарианцев, человек не мог стать человеком без мясной пищи, и если потребление мясной пищи у всех известных нам народов в то или иное время влекло за собой даже людоедство ( предки берлинцев, велетабы или вилыгы, еще в X столетии поедали своих родителей) И6, то нам теперь до этого уже никакого дела нет.
 [13]

Как приучение диких кошек и собак к потреблению растительной пищи наряду с мясной способствовало тому, что они стали слугами человека, так и привычка к мясной пище наряду с растительной чрезвычайно способствовала увеличению физической силы и самостоятельности формировавшегося человека.
 [14]

Как приучение диких кошек и собак к потреблению растительной пищи наряду с мясной способствовало тому, что они стали слугами человека, так н привычка к мясной пище наряду с растительной чрезвычайно способствовала увеличению физической силы и самостоятельности формировавшегося человека. Но наиболее существенное влияние мясная пища оказала на мозг, получивший благодаря ей в гораздо большем количестве, чем раньше, те вещества, которые необходимы для его питания и развития, что дало ему возможность быстрей и полней совершенствоваться из поколения в поколение. С позволения господ вегетарианцев, человек не мог стать человеком без мясной пищи, и если потребление мясной пищи у всех известных нам народов в то или иное время влекло за собой даже людоедство ( предки берлинцев, велетабы или вильцы, еще в X столетии поедали своих родителей) И6, то нам теперь до этого уже никакого дела нет.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

wildcat drilling
Бурение методом «дикой кошки» или поисково-разведочное бурение

Происхождение термина wildcat drilling объясняют тем, что поисковое бурение в первой половине XX века велось наудачу, в географически удаленных регионах, в которых тогда еще обитали дикие звери. В настоящее время лишь немногие уголки нашей планеты, включая океаны, остаются неисследованными с точки зрения наличия нефти и газа.

Сегодня поисково-разведочное бурение — это лишь небольшая часть из общего объема бурения, выполняемого крупными добывающими игроками. Но для малых и средних компаний крупные капиталовложения в разведку — это игра в «пан или пропал». Инвестиции в мелкие геологоразведочные компании могут принести значительную отдачу в случае открытия крупных по объемам запасов углеводородов геологических структур. Но, в случае «сухой скважины» приведет к серьезному снижению капитализации такой компании.

Wellbore hydraulics and hole cleaning

Rasool Khosravanian, Bernt S. Aadnøy, in Methods for Petroleum Well Optimization, 2022

5.1.4 Optimum nozzle and flow rate selection

The well that is studied in the field case is vertical and classified as a wildcat well. The problem to be addressed is the design of the hydraulics for the 12¼″ section in the interval 1200–3200 m. A PDC bit was chosen to drill this section. This bit had one center nozzle and five nozzles between the blades.

First, a study was conducted to summarize the experiences of earlier bit runs with this particular drill bit. Table 5.4 gives a summary of some of the parameters. Of particular interest was the observation that 8 of the 18 drill bits were pulled with plugged center nozzles. For this reason, the use of a larger center nozzle than the standard 12/32″ was recommended to improve cleaning beneath the bit. There is no correlation between the drilling rate and the number of plugged center nozzles. The experience is that once the center nozzle is plugged, the drilling rate decreases significantly, resulting in pulling of the bit. Table 5.4 can be used to argue that the center nozzle is particularly sensitive in this drill bit design and that this must be addressed further in the hydraulics design.

Table 5.4. Summary of earlier bit runs.

No. of bits Nozzles q (L/min) ROP (m/hr) Remarks
1 5 × 16, 1 × 12 2960 1.5 Plugged center nozzle
2 5 × 19, 1 × 12 2660 9.8
3 5 × 16, 1 × 12 2600 13.6
4 5 × 19, 1 × 12 2300 18.2
5 5 × 18, 1 × 12 2400 14.9 Plugged center nozzle
6 6 × 12 2600 18.3
7 5 × 14, 1 × 12 2400 15.4
8 5 × 15, 1 × 12 2450 24
9 5 × 14, 1 × 12 2400 4.8
10 5 × 14, 1 × 12 2350 23.8
11 5 × 19, 1 × 12 20 Plugged center nozzle
12 5 × 19, 1 × 12 30
13 5 × 18, 1 × 12 10
14 5 × 18, 1 × 12 22 Plugged center nozzle
15 5 × 19, 1 × 12 7 Plugged center nozzle
16 5 × 18, 1 × 12 27 Plugged center nozzle
17 5 × 19, 1 × 12 16 Plugged center nozzle
18 5 × 19, 1 × 12 19 Plugged center nozzle

ROP, rate of penetration.

From Aadnøy, B.S., 2010. Modern Well Design, Second Edition. CRC Press/Balkema.

Fig. 5.5 shows the parasitic pressure losses at 1200 m depth, at 2200 m, and at 3200 m. Also shown is the maximum allowed pump pressure at 290 bars. Three other criteria are shown, namely the minimum flow rate acceptable for the measurement while drilling system (MWD), the flow rate at which the flow becomes turbulent around the BHA, and the minimum flow rate to ensure good hole cleaning. It is the latter factor that dominates this design, and this is usually the case when designing a well. Therefore, we will accept turbulent flow around the BHA.

Figure 5.5. Parasitic pressure losses and flow rate constraints.

These data are redrawn to a log–log scale in Fig. 5.6. For this well, the slope is m = 1.84. The five optimization criteria of Table 5.5 are also shown.

Figure 5.6. Determination of flow ranges and optimization criteria.

Aadnoy (2010).

Table 5.5. Hydraulic parameters for the field case.

Criterion Percentage parasitic pressure loss Flow range (L/min)
Maximum hydraulic power 54 2800–2220
Maximum jet impact 52 2850–2280
New A 63 3070–2450
New B 69 3250–2580
New C 73 3370–2800

From Aadnøy, B.S., 2010. Modern Well Design, Second Edition. CRC Press/Balkema.

Criterion “New B” was chosen for the operation, mainly because the flow rate was above the critical flow for cuttings transport, 2520 L/min. From Fig. 5.6, we also see that the flow rate should ideally vary from 3250 L/min at 1200 m to 2580 L/min at 3200 m, with about 2880 L/min at 2200 m. The classical criteria recommend a lower flow rate. The data for “New B” are summarized in Table 5.5.

The result of the bit run was 1238 m drilled, which was a company record with this particular bit type. No nozzle plugging was observed. Although this field case is not proof for the new models presented here, it shows that sound preplanning does give results. In this case, two changes were introduced: a higher flow rate in the whole system and an increased flow rate in the center nozzle of the bit.

The three lines of Fig. 5.6 define the depth levels 1200, 2200, and 3200 m. As the well deepens, the parasitic pressure loss increases due to the added drill pipe. To avoid exceeding the maximum pump pressure of 290 bar, the flow rate has to be gradually decreased. From Table 5.5 and the New B criterion, we see that the proposed flow rate is 3250 L/min at 1200 m depth, decreasing to 2580 L/min at 3200 m. During an actual drilling operation, the flow rate will gradually be reduced by monitoring the pump pressure.

The actual nozzle selection process will be demonstrated using the following example:

At 1200 m depth, the flow rate is 3250 L/min, and the fraction parasitic loss is obtained from Table 5.3:

4m+4=41.84+4=0.69or,0.69×290bar=200bar

and the pressure loss across the nozzles:

290−200=90bar

The nozzle area required can be calculated with Eq. (5.9):

A=qρ2P210.95

Using the units of density (kg/L), flow rate (L/min), and pressure (bar), the nozzle area in in2 can be obtained by dividing the equation above by 376. The result is:

A=32501.652×9010.95×376=0.87in2

Using five 13/32″ nozzles and one 16/32″ nozzle, this area is approximately obtained:

A=5π4(1332)2+π4(1632)2=0.85in2

Repeating this process at the two other depths, we can define the nozzle program as follows, if we assume a drill bit with six nozzles (Table 5.6).

Table 5.6. Optimal nozzle selection for New B criterion.

Depth (m) Nozzles (inches)
1200 Five13/32, one16/32
2200 Five12/32, one16/32
3200 Five11/32, one16/32

From Aadnøy, B.S., 2010. Modern Well Design, Second Edition. CRC Press/Balkema.

In a practical application, we have to consider the penetration length of each drill bit, as we can only change nozzles when pulling the drill bit. If we assume one drill bit for each of the intervals of Table 5.6, five 13/32″ and one 16/32″nozzles may be used in the interval 1200–2200 m. However, since we are approaching the critical flow rate for cuttings transport in the bottom interval, we will recommend using the nozzles designed for a 3200 m depth.

If more or fewer bit runs are expected, the nozzle selection must be evaluated accordingly.

Read full chapter

URL: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780323902311000078

Overview of Oil, Gas, and Petrochemical Facilities

Dennis P. Nolan, in Handbook of Fire and Explosion Protection Engineering Principles for Oil, Gas, Chemical, and Related Facilities (Fourth Edition), 2019

2.1 Exploration

Exploring for oil and gas reserves consists mainly of geophysical testing and drilling exploratory or “wildcat” wells to verify the existence and economic viability of the reservoir. To find crude oil or natural gas reserves, geologists typically search for a sedimentary basin in which shales rich in organic material have been buried for a sufficiently long time for petroleum to have formed. The petroleum must also have had an opportunity to migrate into porous traps that are capable of holding a large amount of fluid or gas. The occurrence of crude oil or gas is limited both by these conditions, which must be met simultaneously, and by the time span of tens of millions to hundreds of millions of years. Surface mapping of outcrops of sedimentary beds makes possible the interpretation of subsurface features, which can then be supplemented with information obtained by drilling into the crust and retrieving cores or samples of the rock layers encountered.

Seismic techniques, the reflection and refraction of sound or shock waves propagated throughout the Earth, are also used to reveal details of the structure and interrelationships of various layers in the subsurface. The sound or shock waves record densities in the Earth’s surface that may indicate an oil or gas reservoir. Explosive charges or vibration devices are used to impart the required shock wave.

Ultimately, the only way to prove that oil is present underground is to drill an exploratory well. Most of the oil provinces in the world have initially been identified by the presence of surface seeps and most of the actual reservoirs have been discovered by so-called wildcatters who relied perhaps as much on intuition as on science. The term wildcatter comes from west Texas, United States, where in the early 1920s, drilling crews came across many wildcats as they cleared locations for exploratory wells. The hunted wildcats were hung on the oil derricks, and wells became known as wildcat wells. A wildcat well is essentially considered a test boring to verify the existence and commercial quantities of quality oil and gas deposits. Since the absolute characteristics of a wildcat well are unknown until actually drilled, a high-pressure volatile hydrocarbon reservoir may be easily encountered. As drilling occurs deeper into the Earth, the effects of overburden pressure of any fluid in the wellbore increases. If these reservoirs are not adequately controlled during exploratory drilling, by monitoring the pressure and use of drilling mud and fluids as counterweights, they can lead to an uncontrolled release of hydrocarbons up through the drilling system. This is commonly termed as a “blowout,” whether it is ignited or not. Blowout preventers (BOPs), that is, fast-acting hydraulic shear rams located at the surface where the pipe exits the ground, are provided to control and prevent a blowout event by immediately trapping the pressure in the pipe when activated. Uncontrolled hydrostatic pressure is considered the primary cause of drilling blowouts (while evidently the underlying root cause is human error, due to less than adequate control of the drilling operation). Since well blowouts are considered catastrophic incidents, the location chosen for exploratory wells requires careful planning and risk assessments to ensure fire, explosion, and toxic gas effects from such an event would not impact adjacent land uses (e.g., highly populated areas) or if so, and allowed by local regulatory agencies, suitable additional emergency features (e.g., perimeter gas detection/alarms, contingency plans, and drills) and procedures are in place, as defined by the risk assessment to lower the consequences to an acceptable level.

Exploratory wells that may still prove to be uneconomical have to be plugged and abandoned (commonly referred to as P&A). These activities have to be carefully completed to avoid later leaks or seepages. A few wells that were not property plugged from early drilling periods had a separate concern of small children falling into the wellsite borehole. Where these incidents occurred it resulted in dramatic rescues and unfavorable publicity for the industry.

An oil field may comprise more than one reservoir, that is, more than one single continuous, bounded accumulation of oil. Indeed, several reservoirs may exist at various depths, actually stacked one above the other, isolated by intervening shales and impervious rock strata. Such reservoirs may vary in size from a few meters in thickness to several hundred or more. Most of the oil that has been discovered and exploited in the world has been found in a few relatively large reservoirs. In the United States, for example, 60 of the approximately 10,000 oil fields have accounted for half of the productive capacity and reserves in the country.

Read full chapter

URL: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128160022000027

Oil and Natural Gas Exploration

Marlan W. Downey, in Encyclopedia of Energy, 2004

1 General Characteristics of Oil and Natural Gas Exploration

A romantic image of exploration is one of hardy drillers risking fortunes on the luck of a wildcat well. The large risks and the financial dangers are still very much a part of modern exploration, but all the tools of modern technology are coupled with the strengths of business analysis to quantify and diminish the risks of exploration.

Exploration accomplishments come with high costs and high risks. Some idea of the risk of exploration investments, relative to other investments, may be gained by understanding that banks do not loan money for exploration investments. Hardy investors in exploration oil and gas projects are effectively lenders-of-last-resort, and such investors demand the potential for high returns to balance the exceptional risks. When a company drills a $20 million “dry hole,” a well that fails to find significant oil or gas, there is no salvage value and no optional use for the dry hole: It is a $20 million loss.

In a typical year, approximately 10 billion barrels of oil and 70 trillion cubic feet of natural gas are discovered in the world. Assuming a value of $25 per barrel for oil and $3.00 for 1000 cubic feet of gas, it can be seen that $460 billion dollars worth of new assets are discovered each year by oil and gas exploration. The rewards for exploration success can be huge, but costs are high and failure is common.

The exploration task is far greater than discovering new subsurface reservoirs of hydrocarbons; it must be that of discovering those hydrocarbons in an economically efficient manner. Successful oil and gas exploration owes as much to efficient business practices as to technical excellence.

The first step in exploration is always an innovative idea about where oil or gas might be found. The pioneering geologist Wallace Pratt once said, “Oil is first found in the minds of men.” It is hoped that such ideas arise from fundamental knowledge of the rock layers in the earth, their suitability for generating and retaining oil and gas accumulations, and an analysis of the clues available to suggest that proper conditions are actually present in a particular area. Oil and gas accumulations in the earth are extremely valuable. The discovery of new accumulations (fields) generates great wealth. Oil and gas fields are very difficult to find, and exploration—a systematic search for new oil and gas accumulations—depends on proper use of technology, acquisition of new data, and the deductive analysis of earth clues in a manner reminiscent of a detective.

Read full chapter

URL: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B012176480X002527

THE NORTH SEA OIL PROVINCE: A SIMULATION MODEL OF ITS EXPLOITATION AND DEVELOPMENT*

Peter R. Odell, Kenneth E. Rosing, in Methods and Models for Assessing Energy Resources, 1979

The average annual rate of discovery of initially declared reserves, a primary input, was defined as a function of the probable total number of wildcat wells, the variable success rate, and the various sizes of fields. There are 365 so-called “prime blocks” in the North Sea, which we assume require 3.3 wells per block for full exploration, and 261 “fair blocks”, each requiring 1.8 wells per block (when all blocks are adjusted to British size).3 This gives a total of 1,675 wildcat wells required for the full exploration of the part of the North Sea shown in Figure 2. As this map also shows, all but seven of these blocks lie within British or Norwegian waters. Legislation in these two countries requires that the licensee submit a work program of exploration prior to the granting of the license. If the full exploration work is not carried out the company must relinquish the area and the nation then may reallocate the area or do with it whatsoever it wishes. Therefore we may assume that these wildcats will be drilled unless the country decides not to allocate blocks for drilling and, since the law also requires the relinquishment of a substantial percentage of the area after a time period, that the timing of this exploration effort will be a function of the development of offshore drilling technology and the availability of hardware. Table 1 shows the expected buildup of wildcatting, given these factors, to a total of 220 wells by 1979.

Figure 2. The North Sea basin: designated good and fair blocks as considered in this paper.

Table 1. The development of exploration and field discoveries by class of fields (1969–1988).

Total Exploration Effort Exploration Wells and Field Discoveries — by Year and Class
Exploration by Field Class
Class I Fields Class II Fields Class III Fields Class IV Fields
Year Tot. No. of Wells Prob. of Success % No. of Wells by Objective No. of Wells % Success No. of Fields No. of Wells % Success No. of Fields No. of Wells % Success No. of Fields No. of Wells % Success No. of Fields
1 8 6 Class Wells1) 8 5.0 0.4
Other Wells2) 8 1.0 0.8 8 0.0 0.0 8 0.0 0.0
2 14 8 C.W. 10 7.0 0.7 4 7.0 0.28
O.W. 4 1.0 0.04 10 1.0 0.1 14 0.0 0.0 14 0.0 0.0
3 20 10 C.W. 10 8.0 0.8 10 8.0 0.8
O.W. 10 1.0 0.1 10 1.0 0.1 20 1.0 0.2 20 0.0 0.0
4 26 12 C.W. 8 9.0 0.72 18 9.0 1.62
O.W. 18 1.5 0.27 8 1.5 0.12 26 1.0 0.26 26 0.5 0.13
5 34 12 C.W. 6 10.0 0.6 20 10.0 2.0 8 10.0 0.8
O.W. 28 1.0 0.28 14 1.0 0.14 26 0.5 0.13 34 0.5 0.18
6 45 14 C.W. 3 11.0 0.33 22 11.0 2.42 20 11.0 2.2
O.W. 42 0.8 0.34 23 1.0 0.23 25 1.0 0.25 45 1.2 0.54
7 60 14 C.W. 24 11.0 2.64 36 11.0 3.96
O.W. 60 1.0 0.6 36 1.0 0.36 24 1.0 0.24 60 1.0 0.6
8 95 12 C.W. 17 10.0 1.7 53 10.0 5.3 25 10.0 2.5
O.W. 95 0.67 0.62 78 0.67 0.52 42 0.67 0.28 70 0.67 0.49
9 135 12 C.W. 5 10.0 0.5 75 10.0 7.5 55 10.0 5.5
O.W. 135 0.5 0.68 130 0.75 0.94 60 0.75 0.45 85 0.75 0.64
10 200 10 C.W. 2 8.0 0.16 93 8.0 7.44 105 8.0 8.4
O.W. 200 0.4 0.8 198 0.53 1.04 108 0.53 0.57 95 0.53 0.5
11 220 10 C.W. 44 8.0 3.52 176 8.0 14.08
O.W. 220 0.3 0.66 220 0.5 1.1 176 1.2 2.12 44 1.2 0.53
12 200 8 C.W. 24 7.0 1.68 176 7.0 12.32
O.W. 200 0.3 0.6 200 0.3 0.6 176 0.4 0.7 24 0.4 0.1
13 160 8 C.W. 14 7.0 0.98 146 7.0 10.22
O.W. 160 0.3 0.48 160 0.3 0.48 146 0.4 0.58 14 0.4 0.06
14 120 7 C.W. 8 6.0 0.48 112 6.0 6.72
O.W. 120 0.1 0.12 120 0.3 0.36 112 0.6 0.67 8 0.6 0.05
15 90 7 C.W. 3 6.0 0.18 87 6.0 5.2
O.W. 90 0.0 0.0 90 0.3 0.27 87 0.7 0.61 3 0.7 0.02
16 75 6 C.W. 75 4.5 3.38
O.W. 75 0.0 0.0 75 0.5 0.38 75 1.0 0.75
17 60 6 C.W. 60 4.5 2.6
O.W. 60 0.0 0.0 60 0.5 0.3 60 1.0 0.6
18 50 5 C.W. 50 3.5 1.65
O.W. 50 0.0 0.0 50 0.5 0.25 50 1.0 0.5
19 40 5 C.W. 40 3.5 1.4
O.W. 40 0.0 0.0 40 0.0 0.0 40 1.5 0.6
20 25 5 C.W. 25 3.5 0.87
O.W. 25 0.0 0.0 25 0.0 0.0 25 1.5 0.38

From: Energy Policy, 1, 4 (1974), by permission of the editor.

1)
Class wells: Wells into structures expected to produce a discovery of the class shown.
2)
Other wells: Wells producing a field outside the class expected.

Read full chapter

URL: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780080244433500352

Oil and Natural Gas: Economics of Exploration

Emil Attanasi, Philip Freeman, in Encyclopedia of Energy, 2004

2 Fundamental Concepts

“Proved reserves” are estimated quantities of hydrocarbons that geologic and engineering data demonstrate with reasonable certainty to be recoverable from identified fields under existing economic and operating conditions. Estimates of proved reserves are important because they are the leading indicators of short-term sustainability of oil and gas production. No more than 10 to 15% of proved reserves (and often much less) can be extracted annually to avoid reservoir damage. So proved reserve levels limit annual production to amounts well short of known recoverable resources.

The objective of oil and gas exploration is to identify resources that can be added to proved reserves. These resources should be of such a quality and quantity that the resource can be commercially developed immediately. Industry exploration consists of a variety of activities that include surveying of surface geology, processing and interpreting newly collected geophysical data, reprocessing and interpreting previously collected data, acquiring mineral rights and access, taking subsurface core samples, and finally drilling exploratory oil and gas wells.

Exploration wells drilled to find reserves are classified by risk level. Categories for exploration wells are extension or outpost wells, new pool tests (shallower or deeper pool), and new field wildcat wells. Even the standard infill development well is not without risk; some development wells are drilled that fail to make contact with the producing reservoir. Risk, or the probability of failure, on average tends to increase from infill development wells to exploratory wells represented by extensions and outposts, new pool tests, and then to new field wildcat wells. Historically, an exploratory well is classified as a new field wildcat well when it is drilled at least two miles from the nearest productive accumulation. Other exploratory wells that find reserves through new pool tests and extension drilling commonly add reserves to fields already discovered.

Figure 1 is a schematic showing the different types of test wells (exclusive of new field wildcat wells). In the United States in the past two decades, the additions to reserves that are derived strictly from new field wildcat wells represent a relatively small proportion of annual additions to proved reserves. Most of the annual additions to proved reserves are the result of the drilling of well types represented in Fig. 1. The reserves found are credited to oil and gas fields that are already discovered and are recorded and published as extensions and revisions annually by the Energy Information Administration. The application of fluid injection programs and well stimulation also add reserves to discovered fields. These procedures facilitate flow of hydrocarbons fluids through the production well bore.

Figure 1. Schematic of wells leading to additions to reserves in discovered fields; (1) shallower pool test, (2) deeper pool test, (3) infill well, (4) new pool test, (5) extension or outpost. In practice, the operator or regulatory body may classify the accumulations penetrated by wells 1 through 5 as a single field or as more than one field. Recognition of the relationship among the accumulations could also be further complicated by the order in which the wells were actually drilled. Modified from Drew, 1997.

Estimates of sizes of oil and gas fields are commonly based on known recovery. A field’s known recovery is defined as the sum of its past production and most recent estimate of proved reserves. When additions to proved reserves are credited to a field already discovered, its field size based on the estimate of known recovery is said to grow. Resource analysts call hydrocarbon resources that are expected to be added to the proved reserves of discovered fields inferred reserves. The movement of known hydrocarbon resources from the inferred to proved reserve category commonly requires exploratory drilling.

There may be some ambiguity whether new reserves are classified as either from new fields or from field growth (see Fig. 1). The U.S. Department of Energy defines a field as an area consisting of a single or multiple reservoirs all related to the same individual geologic structural feature and/or stratigraphic condition. There may be two or more reservoirs in the field that may be separated vertically or laterally by impermeable strata. From a practical standpoint, the definition of an oil or gas field is not exact. The assignment of pools to fields may be for convenience in regulation, or it may be an artifact of the discovery sequence of the pools, rather than for well-defined geologic reasons. Depending on the time sequence of discovery, accumulations shown in Fig. 1 may be assigned to a single field or to more than one field.

Figure 1 shows discrete oil or gas accumulations that are considered to be conventional and producible with conventional methods. Continuous-type oil or gas deposits are identified regional accumulations and are analogous to low-grade mineral deposits. An example is the Wattenberg continuous-type nonassociated gas accumulation that extends over an area of more than 1000 square miles in the Denver basin. The boundary of a discrete accumulation is usually defined by a hydrocarbon/water contact, but there is no such clear-cut boundary for a continuous-type accumulation (see Fig. 2). The geographic locations of continuous-type accumulations are generally known although their extent may be uncertain.

Figure 2. A schematic diagram that shows the geologic setting of a continuous-type accumulation in relation to discrete conventional accumulations in a structural trap and in a stratigraphic trap. Data from U. S. Geological Survey National Oil and Gas Resource Assessment Team, 1995.

Continuous-type hydrocarbon accumulations commonly have reservoir properties that impede the flow of hydrocarbon fluids. Most of these accumulations require that extra measures be taken to induce additional flow to the well bore in order to attain commercial production rates. These measures may include drilling wells with horizontal sections or fracturing the formation to create passageways for the resource to migrate to the well bore. Unconventional or continuous-type gas accumulations have received increasing attention by the U.S. domestic petroleum industry during the past decade. Basin-centered gas accumulations (Fig. 2) may be partially developed by the recompletion and stimulation of wells that have depleted shallower conventional pools. If new wells target the continuous-type accumulation, the drilling risk is dominated by failure to stimulate or complete the well so that commercial flow-rates are attained, rather than by missing hydrocarbon-charged sedimentary rocks. Most of the wells drilled in continuous-type accumulations are classified as development wells. In this article, only exploration for conventional discrete accumulations is discussed.

Outside of the United States and Canada, oil and gas exploration is still directed to discrete conventional accumulations. Nonetheless the in situ hydrocarbon resources in the continuous-type accumulations are substantial, and the costs incurred in drilling and producing such resources provide a backstop or upper bound to the costs that should be incurred in finding and developing discrete conventional accumulations.

Read full chapter

URL: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B012176480X002539

STRATIGRAPHY PART TWO: MESOZOIC

Don Hallett, in Petroleum Geology of Libya, 2002

4.4.23 Qasr al Ahrar Formation

In northern Cyrenaica Upper Cretaceous rocks are attributable to either a platform facies (in the south and west), or a basinal facies (in the north and east), with some interfingering in the transition zone. The oldest Cretaceous rocks are exposed in a small inlier at Qasr al Ahrar (formerly Jardas al Abid), near the site of the first wildcat well in Libya, Al-18, where a deeply eroded anticline exposes rocks of Cenomanian age. The geology of this inlier was described by Kleinsmeide and van den Berg, Pietersz, and Barr. The oldest sequence exposed in the inlier was named the Jardas al Abid Formation, but following renaming of the village is now called the Qasr al Ahrar Formation. It was re-examined during the remapping for the Geological Map of Libya. The outcrop shows the top of a sequence of green and yellow ochreous marls with thin marly limestones. Only about 10m is exposed at outcrop, but a further 200m was penetrated in the Al-18 well. A description was given by Hawat and Shelmani. The formation contains a rich fauna of planktonic foraminifera, pelecypods and ostracods which indicate a late Cenomanian age. The formation has been penetrated in several wells in northern Cyrenaica, and in offshore well Al-NC 120 the Qasr al Ahrar Formation unconformably overlies the Albian Daryanah Formation. (Figure 4.11). Here the formation represents a regressive cycle, passing from open-marine conditions to restricted lagoonal conditions at the top. Nearshore marine limestones containing early Cenomanian palynomorphs have also been reported from wells Al-28, Al-19, Ala-117, Al-NC 92 and Bl-2.124

Read full chapter

URL: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444505255500068

How technological change affects safety

John Lancaster, in Engineering Catastrophes (Third Edition), 2005

Oilfield development

There are three main stages in the establishment and exploitation of an oil or gas field. The first step is to carry out a seismic survey to identify rock structures that could be oil bearing. Offshore, this was at first done by detonating a propane-oxygen mixture in a rubber container and analysing the reflections from the sub-sea strata. An alternative source is a high-energy vibrator. Explosives are no longer used because of the damage caused to marine life.

When a likely area is found its boundaries are determined and then an exploratory vertical well is drilled somewhere close to the centre. This is the wildcat well and is generally considered to be the most hazardous of the drilling operations, because the composition and pressure of any hydrocarbon that may be present is unknown. If results from the first well are positive, other exploratory wells are drilled with the object of defining the extent of the field.

In the third phase an offshore field is developed by establishing fixed platforms and using these as a base to drill production wells. Sometimes there will be only a single vertical well; more often multiple wells are sunk.

In order to cover the area assigned to the platform, wells must be dug at an angle to the vertical (directional wells: Fig. 5.16). To do this, turbodrills are used. These drills are driven by a water turbine mounted behind the head. The turbine itself is driven by mud flow down the string. Using this device it is possible to drill wells at angles of up to 45° from vertical. As these are completed the wells are tied in to the separation unit and then via an export riser to the sub-sea pipeline that takes the product onshore.

5.16. Development drilling from a fixed offshore platform.

Read full chapter

URL: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9781845690168500050

HISTORY of LIBYAN OIL EXPLORATION and PRODUCTION

Don Hallett, in Petroleum Geology of Libya, 2002

1.3 Exploration Activity, 1956 to 1958

The first wildcats to be drilled in Libya under the new Petroleum Law were located mostly on structures identified by surface mapping. Libyan American spudded well Al-18 in April 1956, only four months after the licence was granted.12 The well tested a large anticlinal structure in northern Cyrenaica which proved to be dry. In 1957 four companies were involved in drilling campaigns. Libyan American drilled two more dry holes on concession 18, and BP drilled a dry hole in the area near Tripoli investigated by Agip before the war. Esso began operations in concession 1 close to the recent French discoveries in Algeria. Their second well made a gas discovery which, on appraisal, turned out to be a significant find containing both oil and gas in multiple reservoirs. Mobildrilled the first well in the Sirt Basin, Al-57, which was drilled primarily to evaluate the Cainozoic section on the Az Zahrah Platform, but proved to be dry.13

Drilling began in earnest in 1958. Twenty-eight wildcat wells were spudded and the first major discoveries were made. In west Libya Esso continued to evaluate concession 1 with six further wells, several of which had gas shows, and Shell began evaluating the area north of concession 1. Gulf drilled three dry holes in concession 67 on the edge of the Murzuq sand sea, and tested oil in well A1-68 in an area where major discoveries were to be made in later years. CFP made a small oil discovery in Devonian sandstones at Tahara in concession 49, and Shell made the first discovery in the northern Ghadamis Basin at Tlakshin in the Akakus reservoir of late Silurian age. Further east BP drilled two wells in the area between west Libya and the Sirt Basin without success.14

Drilling continued in the Sirt Basin and in April 1958 the first undoubted commercial discovery was made when the Al-32 well of Oasis discovered the Bahi field which contained oil in Palaeocene carbonates in a gentle low-relief structure on the western margin of the Az Zahrah Platform. This was followed in September by a much larger discovery in the B1-32 well which Oasis named the Az Zahrah (Dahra) field. On the adjacent block Mobil drilled the Al-11 well which encountered good shows in the same reservoir interval, and which on appraisal, proved another major discovery, which Mobil named the Al Hufrah (Hofra) field. Amoseas was active on the western flank of the Sirt Basin, but without success. Esso began operations in the central Sirt Basin and reported a small discovery in Eocene carbonates in concession 5.15 The 1958 drilling programme had resulted in seven discoveries of which three were commercial (Bahi, Az Zahrah and Al Hufrah).

Read full chapter

URL: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444505255500032

Oil and Natural Gas: Offshore Operations

Ron Baker, in Encyclopedia of Energy, 2004

12 Summary

Offshore operations cover a broad range of activities that include exploration, exploration drilling, development drilling, production, workover, and transportation. Offshore exploration includes the use of seismic surveys. Seismic survey methods yield evidence of the presence of hydrocarbons in formations that lie below the oceans and seas of the world. Should exploration reveal the likelihood of hydrocarbons at a certain site, then drilling a well becomes necessary. Often, operators use a mobile offshore drilling unit—a MODU—to drill the well. Because companies can evaluate a well after they drill it, they can find out for sure whether oil and gas reside in a potential reservoir. Evaluation techniques such as logging, drill stem testing, and coring can confirm that the exploration well has penetrated a hydrocarbon-bearing formation.

If the wildcat well shows what appear to be ample quantities of oil and gas, a company may drill appraisal wells. Appraisal wells further confirm that the reservoir holds enough hydrocarbons to justify the enormous expense of developing the reservoir. If commercial amounts of oil or gas do exist in a reservoir, the company must develop the reservoir. It may move a self-contained platform to the site and erect the platform. The platform may be a rigid steel or concrete structure. Usually, the operator drills several development wells from the platform. On the other hand, the operator may place a subsea template on the seafloor, and drill the wells from a MODU. Whether from a platform or on a template, the operator drills and completes several wells to produce hydrocarbons from the reservoir.

Producers may drill satellite wells where they cannot get to the reservoir from a platform or a template. Satellite wells and wells drilled on a template are often subsea completions—that is, producers install the Christmas trees on or below the seafloor. Wells that operators complete on platforms are usually surface completions: they install the Christmas trees on a platform deck above the waterline.

The production phase of offshore operations includes the installation of special pieces of equipment to separate and treat crude oil, natural gas, and water. In most cases, operators install the equipment on a platform—usually the same platform they drilled the wells on. Sometimes, however, they install the equipment on a special processing and storage ship. They most often use such ships with subsea completions.

Operating companies may have to put wells produced from platforms and from special ships on artificial lift. They will most likely use gas lift, which allows wells to produce after natural drive depletes. In some cases, applying additional recovery techniques to extract still more hydrocarbons from an aged and dying reservoir may be possible.

Once a company completes and puts development wells on production, it will need to service and repair the wells to keep them producing at the desired rate. In many instances, operators can use wireline and pumpdown repair methods, but in other instances, they may have to move in a semisubmersible or jackup well service and workover unit.

Finally, a company may build a pipeline to transport the oil and gas to refineries or plants for the extraction of useful products. Or perhaps tanker ships will shuttle oil to shore. If so, the operator will install special mooring systems. Offshore operations occur all over the world because it is beneath the oceans and seas where the petroleum industry will find most of the world’s future hydrocarbons.

Read full chapter

URL: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B012176480X002588

A biophilic material in petroleum exploration and production: iodine

Adil Ozdemir, … Cenk Temizel, in Sustainable Materials for Oil and Gas Applications, 2021

2.1 Introduction

Iodine has been detected in some of the oilfield brines, and iodine has been determined quantitatively in one sample and found to amount to 29 ppm in the Sunset-Midway oilfield (United States). In 1894 in one of the old Jewett and Blodgett wells in the Sunset field, 19.8 ppm of iodine in water was reported. Also, it has been stated waters from several other wells gave a “strong reaction” to iodine [1]. It was identified in 1910 that all the waters in the Romanian oilfields contained high amounts of iodine and that the iodine content in waters in nonoil-bearing regions was very low or nil [2]. Therefore the presence of iodine in the water was been evaluated as an direct indicator of the presence of oil. Iodine content of fossil seawater released during the burial of petroliferous sediments is higher than normal seawater; thus it identified that as the cause of a local high iodine concentration in the basin of high iodine content oilfield waters [3]. Exploration in the petroliferous Pannonian basin containing the giant Algyo gasfield was triggered by the Hajduszoboszlo-1 well drilled as a first partly successful wildcat well in 1924–1925 years. The well has produced hot (73°C), iodine-rich water at a rate of 1600 L/minute and methane gas at a rate of 3700 m3/day from a depth of 1090 m. The iodine-rich waters eventually turned Hajduszoboszlo into a health spa and the methane gas has been used locally to generate electricity [4]. It has been stated that a vast amount of iodine found in waters is originates from petroleum, and, iodine is a direct hydrogeochemical indicator for petroleum [5]. Many studies have proven the relationship between petroleum and iodine-rich waters in hydrocarbon production basins [2,6–18]. Iodine has been used to discover an oil or gasfield in many studies [13,19–34].

The relationship between petroleum and iodine in formation waters of 243 production wells in 52 oilfields which have different geological structures in the Southeastern Anatolia and Thrace Basins (Turkey) has been examined (accounting for more than 95% of oil and gas production of Turkey). It has been stated that the all of oil reservoir waters in the Southeastern Anatolia and Thrace basins are not saline. However, all of them are rich in iodine like in other oil- and gas-production fields/basins of the world. It has been stated that the iodine content of reservoir waters and oilfield reserves (petroleum saturation) is high in the basin with source rocks containing high organic matter (kerogen). In this case, the water saturation of the production wells will decrease. Also, it has been stated that the iodine-rich waters are a direct indicator determining the potential producible oil reservoirs (containing mature hydrocarbons) in the Southeastern Anatolia is a direct indicator [18].

Iodine, which was discovered by Courtois in 1811 by extracting it from seaweed ash, is scarcely found on the Earth’s crust. 99.6 % of which is composed of 32 main elements. The remaining 0.4 % shared among 64 trace elements. Ranking 61 among these 64 elements in abundance, iodine is one of scarcest nonmetal elements within the composition of Earth’s crust [35]. It is a halogen with the symbol I, atomic number 53, atomic mass 126.92, density 4.93 gr/cm3 and valency −1, +1, +3, +5, +7. A special book on iodine chemistry and applications has been published [36]. In seawater, there is 0.05 ppm iodide ion concentration. The behaviors of iodine significantly differ from that of chlorine, since it has the most biophilic features among the halogens. The most significant reservoir of chlorine in the world is seawater, whereas the source of iodine is marine sediments [37]. Organic-rich sediments or their volatile derivatives (hydrocarbons) are primary sources of iodine in sedimentary basins. Iodine enrichment in waters increases with proximity to petroleum reservoirs and depth of burial [38,39]. Salt lakes either contain a little iodine or no iodine [38]. Iodine-rich waters have been classified in two groups: (1) gaseous or petroliferous iodine-rich waters in oil and gas fields, (2) iodine-rich waters with dry gas (dissolved natural gas) (Fig. 2.1) [40]. In recent years, many studies have been made on the relations between iodine and oil and gas deposits in detail [e.g., 16–18,33].

Figure 2.1. Environments where iodine is present [41,42].

Read full chapter

URL: 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128243800000062

    МЕТОД ДИКОЙ КОШКИ  [c.31]

    На заре развития нефтяной промышленности поиск месторождений нефти и газа велся по существу вслепую. В США, например, в те годы возник даже специальный термин— метод дикой кошки искали по чутью, иногда шарахаясь в сторону, как это делает вспугнутая кошка. [c.31]

    По мере формирования точек зрения о генезисе нефти происходило развитие промышленности, и, начиная со второй половины XIX века, нефть стала объектом промышленной добычи. В это время на стыке минералогии и горного дела были заложены основы геологии нефти и газа с элементами геохимии. Однако теоретические построения того времени мало влияли на практику, па методику поисков пефти, основой которой были опытные данные. Поэтому до начала двадцатого столетия поиски нефти велись интуитивно, наугад. В американской практике этот способ назывался методом дикой кошки . Такая практика поисков вела к непредсказуемым результатам и в большинстве случаев к значительным затратам. Геологи-буровики поняли, что для повышения эффективности поиска необходимо решить основные проблемные вопросы, которые определяют стратегию поиска где рождается пефть и газ, и по каким законам они перемещаются и скапливаются в коллекторе. Предприниматели начали привлекать геологов и химиков для изучения закономерностей происхождения, миграции и аккумуляции нефти. Однако в связи с недостаточной обоснованностью теоретических предпосылок и, соответственно, критериев поиска, познание природы пефти проходило медленно, с большими затруднениями. Закономерности, установленные в одних районах, часто не подтверждались па новых структурах. Временами природа скоплений и перемещений нефти казалась необъяснимой как с позиций неорганической, так и органической гипотез. Прогнозы геологов и геохимиков под- [c.15]

    Попытки использования одних организмов для борьбы с другими предпринимались с давних времен. Около тысячи лет назад начали применять муравьев для уничтожения вредных насекомых на цитрусовых растениях. К числу первых удачных попыток биологического метода защиты можно отнести приручение дикой кошки и ее использование для борьбы с мышами и другими грызунами, вредящими запасам. Еще в 1762 г. для борьбы с красной саранчой на о. Маврикий успешно применили птицу майну, завезенную из Индии. В разных странах неоднократно пытались распространять хищных жуков— коровок на полях, зараженных вредителями. Предпринимались попытки использовать и некоторых других хищных жуков. [c.101]

    Биологический метод борьбы с грызунами основан на использовании естественных врагов, к которым относятся домашние животные (кошки, собаки), хищные млекопитающие (песец, лиса, ласка, хорь, колонок, горностай) и птицы (лунь, подорлик, обыкновенная пустельга, болотная сова, ушастая сова, филин, сорока, серая ворона п др.). В рационе хищных млекопитающих и диких птиц мышевидные грызуны составляют бо.льшую долю, однако этим не обеспечивается подавление их популяций до хозяйственно неощутимых размеров. Поэтому биологический метод в естественных биоценозах не в состоянии регулировать численность вредных грызунов. [c.390]


Процесс бурения нефти или природного газа в недоказанной области, который не имеет конкретных исторических данных о производстве и не был исследован как площадка для потенциальной нефти и выход газа. Наиболее успешными энергетическими компаниями являются компании с очень высокими темпами бурения, независимо от того, пробурены ли скважины в известных областях производства.

Бурение бурых пород также известно как разведочное бурение.

РАЗГРУЗКА «Wildcat Drilling»

Термин «бурение для диких животных», вероятно, объясняется тем, что бурение в первой половине 20-го века часто осуществлялось в отдаленных географических районах. Из-за их удаленности и удаленности от населенных пунктов некоторые из этих мест, возможно, были или, как оказалось, были заражены дикими кошками и другими неприрученными существами. В настоящее время, когда глобальные энергетические компании, вымачивая большую часть земной поверхности, включая океаны, для нефти и газа, мало областей остаются неисследованными для своего энергетического потенциала.

Бурение буйных буров составляет небольшую часть буровой активности крупных энергетических компаний. Для небольших энергетических компаний бурение на диких животных может быть предложением «сделать-или-перерыв». Инвесторы в таких компаниях могут получить значительные вознаграждения, если такие результаты бурения приведут к размещению крупных энергетических резервуаров. Напротив, бурение на диких животных, которое неоднократно приводит к образованию сухих отверстий, может привести к неблагоприятным характеристикам для небольшого запаса энергии.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Необходимо подготовить логотип компании для печати в типографии визитки специализация охрана
  • Необходимые реквизиты при постановке на инвентарный учет носителя документа проставляются на
  • Нормативная трудоемкость токарных работ 270 тыс нормо часов коэффициент выполнения норм 1715
  • Нормы времени на выполнение демонтажно монтажных работ при текущем ремонте автомобилей камаз
  • Носителем гос власти является президент финансовой компании председатель общественного фонда