Figure 1 - uploaded by Adil Ozdemir
Content may be subject to copyright.
Source publication
Oilwell drilling, which is a very expensive operation, requires advanced technical knowledge and technology. Choosing the most suitable drill bits for the formation conditions to be drilled, which is the most important factor in the drilling cost and the rapid completion of the well, is one of the research subjects in which a large number and detai...
Citations
... It contains fluid loss additives to prevent fluid loss of cement in cementing operations. The use of borates as cement fluid loss additives has also been suggested (Szymanski et al., 2008;Ozdemir et al., 2022). Toka (2008) used sodium borate instead of sodium carbonate (Na2CO3), which is widely used in the activation of bentonites, considering that sodium borate, known as borax, can prevent the decomposition of doped bentonites. ...
To be able to provide stability for fresh water-based drilling fluids systems is still a considerable controversy in high-temperature and high clay-bearing environments. It is a well-known fact that fresh water-based drilling fluids are losing their stability in high-temperature environments. The viscosity and the water loss of these muds are increasing. It is even getting worse coupling with shale contamination. In order to get over these problems, different types of polymers are used as additives, which in the end might cause additional drilling-related issues and also an additional cost to overall drilling operations.
The usage of Borax as an additive is not that common in the drilling industry. Its effect on rheological and water loss properties is not very well-defined, especially at high temperatures and in a contaminated environment.
The main goal of this study is to test Borax as a fresh water-based drilling fluid additive under elevated temperature and contamination conditions. The variation of rheological properties is investigated with a conventional viscometer. The water loss properties are examined using a high-temperature, high-pressure (HTHP) water loss testing apparatus. Numerous tests were performed at temperature conditions ranging from room temperature to 200 0F (93 0C) and a filtration pressure of 100 psi (0.7 MPa). The experiments were also repeated using OCMA (Oil Company Materials Association) clay to mimic shale contamination.
The experiments have resulted in acceptable rheological properties and filtration rates for the fresh water-based mud at high temperatures. The experimental results promise that properly formulated fresh water-based drilling fluids with Borax might be a potential choice in wells expecting high temperature and shale contamination besides their low-cost advantages.
Keywords: Borax, boron, water-based drilling fluid additive, high-temperature, clay contamination, drilling cost
... Prediction of the drilling program required for the newly drilled wells by using the drilling data of the wells that have already been drilled in a field or basin is very important to determine the operating time of bit, tripping time, and the amount of weight on bit (WOB) along with rotation speed for each bit. The models developed that the ROPs in the wells to be drilled can be predicted by using the penetration rates, weights on bits, rotation speeds and formation properties of the pre-drilled wells exist in the literature (Türkay and Gümrah 1987;Reddish and Yaşar 1996;Yaşar et al. 2011;Ozdemir 2012;Hapnes 2014;Erdoğan et al. 2018;Kor and Altun 2020a,b;Konbul et al. 2020;Liu et al. 2020;Yang et al. 2020;Kor et al. 2021;Hazbeh et al. 2021;Ozdemir et al. 2022 and their references). Differences in the comparison of the envisaged program and the actual field data, the variability of the drilling parameters applied, and the drilled formation serve to notice that the drilled formation will show different properties than the previously determined ones. ...
... In this study, in the Southeastern Anatolia and Thrace basins of Turkey ( Fig. 1), where both oil and gas exploration and production activities are carried out (Alsharhan and Nairn 2003;Derman 2014;Ozdemir et al. 2021Ozdemir et al. , 2022, a new methodology has been conducted on the prediction of drilling time before drilling, using ROPs, WOBs, rotation speeds and actual drilling times of the pre-drilled wells (Tables 1 and 2). In this approach, before drilling for the formation thicknesses estimated by the geological and geophysical data provided from any field, the formations in both basins, drillability factors were determined 94 Page 4 of 12 ...
... Vol:. (1234567890) employing the equations for the actual (net) drilling time estimation. For this purpose, oilwell data of 226 wells drilled in the Southeastern Anatolia Basin and 52 wells drilled in the Thrace Basin, the depths of which vary between 500 and 4500 m (Ozdemir et al. 2021(Ozdemir et al. , 2022, have been used. To estimate drilling time, rate of penetration, and drillability of formations in oil and gas exploration and production basins of Turkey, the methods suggested by Mechem and Fullerton (1973) and Chenevert and Hello (1981) have been utilized. ...
It is of great importance that the drilling program required for the newly drilled wells is
estimated by using the drilling data of the previously drilled wells in a field or basin to
complete the drilling under economic and optimum conditions within the estimated
time. In this study, in the Southeastern Anatolia and Thrace basins of Turkey, where
both oil and gas exploration and production are performed, a new approach has been
presented for the estimation of drilling time before drilling, using the rate of
penetrations (ROPs), weights on bit (WOB), rotation speeds, and actual (net) drilling
times of the previously drilled wells as well as based on the formation thicknesses
predicted by the geological and geophysical data provided from any field. For the
formations in both basins, equations for the actual drilling time estimation and drillability
factors have been determined depending on them. The results of the new approach
show that the actual drilling times can be estimated with high accuracy according to the
formation thickness to be drilled before drilling. Moreover, ROPs can be forecasted
based on the estimated actual drilling times.
Keywords: oilwell drilling, drilling time, rate of penetration, drillability factor, drillability of rocks
Matkaplar, sondaj dizisinin en alt ucuna bağlanan, dönme ve ağırlığın etkisiyle kayayı parçalayan kesici elemanlardır. Matkap formasyonu delerken sondaj dizisinin ve matkabın içinden geçen sondaj sıvısı (çamur), matkabın kestiği kırıntıları kuyudan dışarı çıkarır. Matkaba ağırlık sondaj dizisindeki ağırlık boruları yardımıyla verilirken; dönme hareketi ise döner (rotari) sondajlarda ise rotari masası (döner masa), top drive (tepeden dönmeli) sistemi veya mud motor ile iletilir. Rotari masa veya top drive sondaj dizisini döndürürken, matkap da dizi ile beraber dönmektedir. Konili matkaplar, uygulanan ağırlık ve dönmenin etkisiyle kayayı ezip parçalayarak ve küreyerek kesme işlemi yaparlar. Matkap kuyu tabanında dönerek ilerlerken, koniler ağırlık ve dönme har eketinin etkisiyle kendi eksenleri etrafında dönerler. Sabit başlı matkaplara göre daha fazla yük ve daha az devir gerektirirler. Koniler döndüğü için sıkışma riskleri daha azdır. Konili matkaplar, sondaj işlemlerinde en yaygın kullanılan matkap tipidir. Sondaj maliyetinde ve kuyunun hızlı bir şekilde tamamlanmasında en önemli etken, delinecek formasyon şartlarına uygun matkabın seçilerek optimum şartlarda bir delgi işleminin yapılmasıdır. Optimizasyon adı verilen bu işlem için, özellikle son 20 yılda gerek laboratuvar gerekse saha ölçeğinde kapsamlı çalışmalar yapılmıştır. Konu ile ilgili ana çalışmalar, sondaj ekonomisini büyük oranda etkileyen “matkap ilerleme hızının” artırılmasına yöneliktir. Çünkü, kayaların mekanik ve jeolojik koşullarını içeren formasyon özelliklerinin yanı sıra, kullanılan matkap tipi ve özellikleri ile çalış(tır)ma parametreleri de delme işlemini etkileyen ana unsurlardır. Bu çalışmada, Türkiye’nin petrol ve doğalgaz üretim havzalarındaki kuyularda kullanılan üç konili sondaj matkaplarının tipleri, ilerleme hızları ve metre başına maliyetleri incelenmiştir.
Anahtar Kelimeler : sondaj, üç konili matkap, ilerleme hızı, matkap performansı, delinebilirlik
Enerji, geçmişten günümüze birçok alanda kullanılan temel ihtiyaç konumundadır. Dolayısıyla enerji talebi de giderek artış göstermektedir. Günümüzde bu enerji talebi ağırlıklı olarak fosil yakıtlardan karşılanmasına rağmen nükleer santraller, jeotermal santraller, güneş ve rüzgar enerji üretim tesisleri gibi farklı yöntemlerle de karşılanabilmektedir. Ancak enerjinin elde edilmesi ve enerji talebinin karşılanmasında önemli bir faktörü de çevre kirliliği oluşturmaktadır. Dolayısıyla çevre kirliliğine en az seviyede zarar verip en yüksek düzeyde enerji elde edilen yöntemler ülkeler açısından tercih edilmektedir. Bu sebeplere bağlı olarak günümüzde en yaygın enerji üretim kaynağı olan fosil yakıtlara alternatif olarak jeotermal kaynakların kullanımı ve bu kaynaklardan elde edilen enerji ile taleplerin karşılanması giderek yaygınlaşmaktadır. Dolayısıyla hem sürdürülebilirlik hem de çevre korunumu açısından jeotermal enerji ön plana çıkmaktadır. Ancak, enerji talebinin optimum şartlar altında karşılanabilmesi için düşük maliyet ile yüksek verimde enerjinin elde edilmesi gerekmektedir. Jeotermal kaynakların tespit edilmesinden sonra yapılacak sondaj çalışmaları ise maliyetin önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Dolayısıyla düşük maliyetli ve yüksek enerji eldesi olan sondajların giderek artması için faaliyetler artmaktadır. Bu çalışmada, jeotermal sondajların sürdürülebilir ve çevre dostu enerji kaynağı olarak kullanımının yaygınlaşması neticesinde optimum maliyetin incelenmesi amaçlanmıştır. Kule seçimi, sondaj planı, casing planı, çimentolama planı, kuyu kontrol planı, matkap seçimi ve sondaj çamur planı olmak üzere en önemli maliyet parametreleri için detaylı inceleme yapılmış olup jeotermal sondaj maliyetine etkileri değerlendirilmiştir.
Petrol ve doğalgaz sondajlarında kullanılan ileri teknolojinin zor ve yüksek maliyetli olmasından dolayı sondajların hedeflenen derinlik ve amaç doğrultusunda en uygun koşullarda, en kısa sürede ve en düşük maliyet ile tamamlanması gerekir. Sondaj çalışmalarında istenilen derinlik ve amaca ulaşılabilmesi için en önemli unsurlardan birisi, sondaj çamuru kontrolüdür. Bu çalışmada, Türkiye kara alanlarında 1963 - 2021 yılları arasında kazılmış olan 470 adet petrol ve doğalgaz kuyusuna ait kuyu bitirme raporları incelenmiştir. Bu kuyularda kullanılan çamur katkı maddesi tipleri ve miktarları değerlendirilmiştir. Böylelikle, bu çalışmanın sondaj çamuru verilerinin değerlendirmeye alınarak gelecek sondaj kuyularının düşük maliyetli ve güvenli bir şekilde kazılmasına katkı sağlanması amaçlanmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Sondaj akışkanı, Sondaj çamuru, Sondaj akışkanı katkı maddeleri, Petrol sondajı, Doğalgaz sondajı
