เจาะลึก (อีกนิด) … Well Completion หลักๆ 3 แบบ

วันนี้จะพามารู้จัก well completion ให้ลึกลงไปอีกนิดจากที่เคยคุยไว้นานแล้วในตอน Well completion คืออะไร … เอาไว้เผื่อสอบสัมภาษณ์กัน

ใครที่เพิ่งมารู้จักกัน และ ยังงๆว่าผมกำลังจะพูดถึงเรื่องอะไรกันเนี่ย แนะนำอย่างแรงให้ไปอ่าน Well completion คืออะไร … เอาไว้เผื่อสอบสัมภาษณ์กัน ก่อนนะครับ จะได้ต่อติด ไม่งั้นนี่เป็นงงได้นะครับ

เอาล่ะ … สมมุติว่าไปอ่านกันมาแล้ว เรามาต่อกันเลย

well completion มีหลักๆใหญ่ๆอยู่ 3 แบบคือ

  1. Open hole completion หรือ ที่เราเรียกกันแบบบ้านๆว่า bare foot completion คือ completion แบบ “เท่าเปล่า” นั่นแหละครับ
  2. Uncemented slot liner
  3. Perforated completion หรือ ที่เรียกกันสั้นๆว่า cased & perf (อ่านว่า เคส – แอน – เพิฟ) ล่ะคำว่า cement เอาไว้ เป็นอันรู้กันว่าพอ case หลุม คือ เอาท่อกรุลงแล้วก็ต้องปั๊มซีเมนต์แหง๋ๆ

Open hole Completion

เลื่อนขึ้นไปดูรูปเลยครับ ตามความหมายเลย โบ๋ๆ ไม่มีอะไร หลุมเปล่าๆ เอาท่อผลิตลงไปจิ้มแล้วผลิต อารมณ์แบบรูปข้างล่าง

แบบนี้มันก๋นะ ดี ง่าย ถูก เร็ว แต่ข้อด้อยมันก็มี คือ ต้องเป็นชั้นหินแหล่งผลิตที่แข็งเอาเรื่อง ไม่งั้นถล่มลงมาปิดหลุมเละเทะ หรือ ต้องไม่มีทรายไหลออกมาปนกับไฮโดรคาร์บอนเยอะจนสร้างความเสียหายต่อระบบการผลิต

นอกจากนั้น ดูจากรูปก็รู้ว่า เลือกผลิตไม่ได้ ถ้ามีหลายๆชั้นของแหล่งผลิต จะต้องผลิตพร้อมๆรวมกันไปเลย ที่เราเรียกว่า commingle production ก็จะไม่สวย เอ๊ย ไม่ดีเท่าไร ในกรณีที่แต่ล่ะแหล่งผลิตมีความดันที่ต่างกัน จะเกิดสิ่งที่เราเรียกว่า cross flow คือ ไฮโครคาร์บอน (ที่เราต้องการ) จะไหลข้ามไปมาระหว่าชั้นแหล่งผลิตกันเอง ไปไหลขึ้นไปตามท่อผลิตที่เราจ่อรอเอาไว้ พูดง่ายๆคือ เสียของ แหล่งผลิตก็จะอายุสั้นลงโดยเราไม่ได้ผลผลิต เพราะมันไหลข้ามไปมากันเอง

เนื่องจากเลือกผลิต เลือก ปิดเปิด ชั้นต่างๆไม่ได้ ถ้าผลิตไปจนน้ำไหลเข้ามาตอนช่วงปล่ายๆชีวิตของหลุม จะทำให้น้ำขึ้นมาในท่อผลิตจนกั้นไม่ให้ไฮโดรคาร์บอนที่ยังเหลืออยู่ในชั้นหินบนๆสามารถไหลขึ้นมาได้ ที่เราเรียกว่า water hold up

พูดง่ายๆ ไม่สามารถใช้เทคนิคอะไรไปกั้นไม่ให้น้ำไหลเข้ามาท่วมหลุมได้ เพราะมันเป็นหลุมโล่งๆ

ดังนั้น การผลิตแบบ open hole completion นี้ จะเหมาะกัน หินแข็งๆ ไม่ผลิตทราย ชั้นแหล่งผลิตเดียว หรือ หลายชั้น แต่ความดันเท่าๆกัน (ไม่เกิดการไหลข้ามไปมา) และ มีชั้นน้ำมัน หรือ ชั้น ก๊าซ หนาๆ อายุหลุมผลิตได้นานๆ (เพราะพอน้ำเข้ามาในหลุม เราก็ผลิตน้ำมันไปขายได้คุ้มค่าหลุมค่าลงทุนแล้ว)

Uncemented Slot liner

อืม … ข้อดีของ open hole completion เยอะเนอะ แต่ถ้าเงื่อนไขทุกอย่างโอเคหมดเลย แต่ชั้นหินมักจะผลิตทรายออกมา หรือ ไม่แข็งพอที่จะคงสภาพอยู่ได้ขณะผลิต เราจะทำอย่างไร

เราก็เอาท่อกรุสั้นๆที่เจาะเป็นช่องๆเอาไว้ (slot liner) สอดลงไปกั้นไม่ให้ชั้นหินถล่มลงมา อาจจะอัดทรายลงไปขั้นกลางแบบรูปซ้าย หรือ ไม่ต้องมีอะไรไปขั้นแบบรูปขวา (อัดทรายลงไปได้ไง เอาไว้ตอนหลังเด้อ)

หน้าตาเจ้า slot liner ก็ประมาณนี้

รูที่เจาะก็ใช่ว่าจะสุ่มๆเจาะเอาขนาดตามใจชอบนะครับ หรือใช้วิศวกะ แต่ต้องมีวิศวกรรมอยู่เบื้องหลัง ทั้งความแข็งแรง ทนแรงบิดแรงดึง ขนาดรูก็ต้องให้เหมาะกับขนาดทรายที่ชั้นหินผลิตออกมา

ทรายที่ปั๊มลงไปแทรกระหว่าง slot liner กับ ชั้นหินก็เช่นกัน ไม่ใช่ทรายก่อสร้างโกยๆมาปั๊มลงไป ต้องคัดขนาดเม็ดทราย ให้พอดีที่จะกั้นทรายที่ผลิตออกมาจากชั้นหิน อันนี้เป็นศาสตร์ๆหนึ่งเลย เรียนกันจนจบปริญญาเอกได้เลย เราเรียกว่า sand control

วิศวกะ เอ๊ย วิศวกรอย่างผมก็นะ เปิดตารางเอา 555

บางทีเราก็ใส่ตัวกรอง (screen) ลงไปกับเจ้า slot liner เลย ที่เราเรียกว่า sand screen อย่างรูปข้างล่างนี้

บางทีก็อาจจะใช้ทั้ง scad screen และ ทั้งปั๊มทรายลงไปด้วย ก็ขึ้นกับเทคนิค ความรุนแรง ปริมาณการผลิตทรายของชั้นหินนั้นๆ ยิ่งเยอะก็ยิ่งแพง

Perforated completion

การทำ completion แบบนี้เป็นที่นิยมที่สุด เพราะชัวร์ดี ยัดท่อกรุลงไป ซีเมนต์มันยึดติดกับชั้นหิน แล้วเจาะรูด้วยระเบิดโลด ถ้าสงสัยว่าเจาะรูท่อกรุด้วยระเบิดได้ไง ตามไปอ่านบทความเเก่าๆได้ที่ การระเบิดเจาะผนังหลุม (Well Perforation)

จะเห็นว่าการผลิตแบบนี้จะตอบโจทย์ได้หมดทุกโจทย์ เลือกชั้นหินผลิตก่อนหลังก็ได้ ปิดชั้นหินข้างล่างถ้าน้ำท่วมเข้ามา (เวลาน้ำเข้าหลุมจะเข้าจากชั้นหินที่ผลิตจวนหมดแล้วชั้นล่างๆสุดเป็นส่วนใหญ่) กันหลุมถล่มก็ได้ ถ้าจะกั้นการผลิตทรายก็สอด sand screen ลงไปก็ได้อีก เวลายิงระเบิดหลุม ก็จะยิงยาวลึกเข้าไปในชั้นหิน

จะยิงแบบ over balance (ความดันเนื่องจากของเหลวในหลุมขณะยิงระเบิดในหลุมมากกว่าความดันในชั้นหิน) หรือ under balance (ความดันเนื่องจากของเหลวในหลุมขณะยิงระเบิดในหลุมน้อยกว่าความดันในชั้นหิน) ก็สามารถ แล้วมันต่างกันไง มันก็มีข้อดีข้อจำกัด และ เงื่อนไขการใช้งานต่างกันของมันเอง เอาไว้ไปเล่าอีกตอนนึงก็แล้วกัน

แล้วหลุมก๊าซในอ่าวไทยเราล่ะ เราผลิตกันไง

เราพัฒนาเทคนิคของเราเองเลยครับ เรียกว่า Thailand Only ก็ได้ครับ เราทำแบบของเราได้ เพราะเงื่อนไขทั้งทางธรณีและทางเศรษศาสตร์เรามันชี้นำไปทางนั้น

Mono bore completion

เงื่อนไขทั้งทางธรณีและทางเศรษศาสตร์ที่ว่านั้นเป็นอย่างไร

ก็แหล่งของเรามันกระเปาะเล็กๆ เราต้องเจาะให้ร้อยไปให้ได้มากกระเปาะที่สุดใน 1 หลุม และต้องใช้จำนวนหลุมมากๆเพื่อที่จะผลิตให้คุ้มได้ พูดง่ายๆคือ เราต้องขุดหลุมเล็กๆหลายๆหลุม และ ต้องขุดให้เร็ว ราคาหลุมจะได้ถูก

จะมามัวขุดหลุมใหญ่มาตราฐาน หลุม 8.5 นิ้ว ท่อกรุ 7 นิ้ว แบบชาวบ้านเขาก็คงไม่ได้เรื่อง ขาดทุนพอดี เราจึงต้องขุดหลุม 6.125 นิ้ว ท่อผลิต 3.5 หรือ 2.875 นิ้ว แล้วซีเมนต์ท่อผลิตเข้ากับชั้นหิน เสร็จแล้วยิ่งระเบิดมันเลย 555

หน้าตาหลุมก๊าซในอ่าวไทยของเราจึงเป็นแบบนี้

 

ลักษณะเด่นเด็ดดวงของ Thailand Only คือ เร็ว ง่าย ถูก

แต่ก็นะ เลือกผลิตไม่ได้ ผลิตจากหลายๆกระเปาะพร้อมๆกัน (commingle production) ก๊าซไหลข้ามไปข้ามมากันสนุกสนาน (Cross flow) น้ำเข้ามาจากก้นหลุมก็ทะยอยปิด (water shut off) ไปทีล่ะชั้นๆจากล่างขึ้นบน จนไม่มีชั้นหินให้ผลิตก๊าซก็ถือว่าจบหลุม หรือ ที่เราเรียกว่า “หลุมตาย”

จะซ่อมหลุม จะ workover จะอะไรก็ไม่ค่อยได้ เพราะท่อผลิตก็คือท่อกรุ ท่อกรุก็คือท่อผลิต โดนซีเมนต์ติดชั้นหินไปแย้วววว

ไม่เหมือนแบบทั่วๆไป (Conventional completion) ตามรูปข้างบนที่ท่อกรุกับท่อผลิตแยกกัน ถ้าจะซ่อมหลุมจะทำอะไรก็ยังพอที่จะดึงท่อผลิตขึ้นไป แล้วซ่อม หรือ เปลี่ยน ท่อผลิต และ อุปกรณ์ต่างๆ ที่เราเรียกว่า workover หรือ recompletion กันได้

แต่ก็นะ แต่ล่ะที่ แต่ล่ะแหล่ง แต่ล่ะประเทศก็มีเงื่อนไขที่แตกต่างกันออกไป เราก็คือเรา จะให้ไปตามก้นฝรั่งอยู่ในทุกเรื่องได้อย่างไร เงื่อนไขทางธรณีเราก็ไม่เหมือนเขา กระเปาะเล็กๆกระจัดกระจาย ปริมาณสัญญาที่เราต้องส่งก๊าซก็มหาศาล ทางออกมันก็ต้องแบบนี้แหละ ขุดเยอะๆ เร็วๆ หลุมเล็กๆ ราคาถูกๆ หลุมนึงร้อยหลายๆกระเปาะ

เอาล่ะ พอหมอปากหอมคอแล้ว ออกตัวตอนจบว่าผมเป็นวิศวกรขุดเจาะ ถนัด และ ทำมาหารัปทานกับการขุดเปลือกโลกให้เป็นรูๆ (555) การ complete หลุมนั้น ก็พอรู้มาบ้างเพราะงานเกี่ยวเนื่องกันแบบคอหอยกับลูกกระเดือก ไม่ได้เป็นผู้เชี่ยวชาญโดยตรง ถ้าบทความนี้ผิดพลาดประการใด ขอรับไว้แต่เพียงผู้เดียวครับ

ถ้าอยากอ่านเพิ่มเติมลึกๆมากขึ้นในเรื่อง completion ก็ตามนี้ครับ ลิงค์นี้เลย Completion (oil and gas wells)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *