Soluzioni intelligenti per una trivellazione dei pozzi efficiente in termini di costi
Una svolta fondamentale, ottenuta attraverso il progetto I-DISC finanziato dall’UE, promette di far risparmiare milioni di dollari agli operatori in costi di esercizio. Un nuovo sistema autonomo e intelligente di scollegamento usa dei sensori elettronici e il metodo downhole al fine di rilevare se le parti della trivella sono rimaste bloccate nel pozzo, con dei sistemi che consentono poi all’operatore di inviare l’ordine di scollegamento mediante un complesso con giunto motorizzato. “Il progetto ha ora bisogno di essere commercializzato con l’aiuto di investimenti e con l’accettazione da parte degli operatori del nuovo sistema,” spiega Andy Ollerenshaw, il coordinatore del progetto, della Cutting & Wear Resistant Developments nel Regno Unito. “I risparmi che si potrebbero ottenere se questo sistema fosse impiegato, in confronto ai convenzionali metodi di scollegamento, potrebbero essere nell’ordine dei molti milioni di dollari. Fondamentalmente, questo progetto potrebbe rendere i pozzi difficili meno costosi da sfruttare, e potrebbe ridurre il rischio che parti della trivella rimangano bloccate.” Ambienti di lavoro ostili La perforazione di un pozzo petrolifero è un complesso lavoro di ingegneria che richiede la conoscenza di un’ampia gamma di scienze della terra, materiali all’avanguardia e pensiero creativo. “La parte operativa del macchinario per la trivellazione, ovvero la batteria di perforazione, è chiamata BHA (Bottom Hole Assembly), ed è formata da strumenti di trivellazione e punta del trapano,” spiega Ollerenshaw. Gli strumenti di trivellazione nella BHA forniscono agli operatori la capacità di manovrare la punta del trapano dalla superficie fino a un bersaglio preselezionato, che potrebbe trovarsi a oltre 10 km dalla posizione in superficie e a una profondità di 5 km, a seconda dell’obiettivo sotto la superficie. La BHA contiene anche degli strumenti che effettuano continuamente delle misurazioni relative al tipo di roccia e ai fluidi contenuti (gas, petrolio, acqua) e trasmettono i dati alla superficie in tempo reale. Si devono affrontare molte sfide per trivellare un pozzo in uno specifico punto o bersaglio molti chilometri al di sotto della superficie. Queste includono colpire il bersaglio (entro un raggio di 50 metri per esempio), controllare le pressioni elevate e le alte temperature, le frane causate da rocce instabili e la BHA di perforazione che rimane bloccata. Quest’ultimo problema può essere causato da una carente pulizia del foro, ovvero la roccia tagliata che non viene pompata all’esterno abbastanza velocemente e che si accumula attorno alla BHA, impedendole di essere estratta dal pozzo e riportata in superficie. “Questo è un problema dispendioso,” afferma Ollerenshaw. “Una BHA di perforazione può costare fino a 5 milioni di euro. Quando una BHA di perforazione rimane bloccata, il condotto di trivellazione deve essere scollegato dalla BHA e recuperato in superficie.” Le tecniche attuali prevedono di far scorrere degli esplosivi montati su cavi elettrici all’interno del condotto di trivellazione e di farli detonare alla maggiore profondità possibile per tentare di ritirare o staccare il condotto. Questa operazione presenta molte difficoltà tecniche ed è costosa. Soluzioni intelligenti Il progetto I-DISC si propone di fornire una soluzione efficiente in termini di costi per questo problema rendendo più facili la pulizia del pozzo e lo scollegamento del condotto, nel caso la BHA rimanesse bloccata. “Fin dall’inizio è stato chiaro che era necessario un approccio completamente nuovo, includendo una nuova tecnologia che sfrutta l’intelligenza artificiale, i sensori e l’elaborazione elettronica,” dice Ollerenshaw. Il progetto si è concentrato sullo sviluppo di componenti elettronici e software capaci di resistere all’ambiente ostile nel pozzo con pressioni, temperature e vibrazioni elevate. La tecnologia doveva anche essere affidabile e capace di affrontare le preoccupazioni operative relative a uno scollegamento accidentale. Questo risultato è stato ottenuto includendo varie modalità che lo strumento deve riconoscere prima di procedere a quella successiva, ritrovandosi alla fine in modalità disconnessione. “Dovevamo anche assicurarci che il giunto elettro/meccanico fosse abbastanza resistente da essere in grado di trasmettere le forze richieste alla trivella, ma di fornire comunque un azionamento affidabile quando richiesto,” afferma Ollerenshaw. Il risultato finale è un’applicazione intelligente per la trivellazione petrolifera che fornisce agli operatori più controllo e maggiore tranquillità, perché nel caso la BHA dovesse rimanere bloccata, una soluzione attuabile ed efficiente in termini di costi è a portata di mano.
Parole chiave
I-DISC, petrolio, trivella, BHA, perforazione, tecnologia, intelligenza artificiale, gas, acqua
