Comprehensive Risk and Environmental Analyses of High-Performance Water Based Mud

Abstract

Drilling operation is a crucial stage in the oil production process. Similar to other fields, the petroleum sector faces significant challenges that require effective and sustainable solutions. Among these solutions, especially concerning drilling fluids, we find High-Performance Water-Based Mud (HPWBM), presented as an alternative to oil-based mud used in most drilling operations. Despite its proven efficacy in drilling, it is essential to assess this type of mud regarding its risks and environmental impacts. Therefore, this study aims to develop a comprehensive assessment of the risks associated with HPWBM in terms of well stability, human health, and environmental impacts. The assessment encompasses all activities and stages related to drilling mud, from preparation, circulation, analysis, and maintenance to disposal. To achieve this, various methodologies and risk analysis techniques were employed: HAZOP, HARC, and SERIECH software, along with environmental impact assessments. The results of the risk assessment indicate that the most significant risk occurs with continuous direct contact with the mud or its chemical components, leading to potential health effects. Regarding well stability, the analysis results show that HPWBM requires continuous monitoring of its properties to ensure effectiveness. In terms of environmental impacts, HPWBM has minimal environmental impact, except for water resource depletion due to its water-based composition. Therefore, HPWBM can be considered a more sustainable and environmentally friendly solution, with the necessity of adhering to safety measures and ensuring continuous monitoring of its properties during drilling operations to maintain its high performance.

يُعد التنقيب عن البترول مرحلة أساسية في عملية إنتاج النفط، وكغيره من المجالات، يواجه قطاع البترول تحديات كبيرة تتطلب إيجاد حلول فعالة ومستدامة. ومن بين هذه الحلول، خاصة فيما يتعلق بموائع الحفر، نجد طين الحفر ذو الأساس المائي عالي الأداء (HPWBM)، الذي قُدّم كبديل لطين الحفر ذو الأساس الزيتي المستخدم في معظم عمليات الحفر. ورغم ثبوت فعاليته العالية في عملية الحفر، فإنه من الضروري دراسة هذا النوع من الطين من ناحية المخاطر على صحة الإنسان وتأثيراته البيئية. ولذا تهدف هذه الدراسة إلى وضع تقييم شامل للمخاطر المتعلقة بـ HPWBM من حيث مدى استقرار البئر وتأثيراته على صحة العمال والبيئية. حيث يشمل التقييم جميع النشاطات والمراحل المتعلقة بطين الحفر بداية من عملية التحضير. الحفر، التحليل والصيانة حتى نهاية استخدام. وللقيام بذلك، تم استخدام عدة منهجيات وطرق لتحليل المخاطر، HAZOP وHARC وبرنامج SERIECH، وكذلك تقييم التأثيرات البيئية. أظهرت نتائج تقييم المخاطر أن أكبر خطر يكون عند الاتصال المباشر بين المائع أو أحد مكوناته الكيميائية باستمرار، مما قد يؤدي إلى تأثيرات صحية. أما من ناحية مدى استقرار البئر، فقد أظهرت نتائج التحليل أن HPWBM يتطلب مراقبة خصائصه بشكل مستمر لضمان فعاليته. بالنسبة للتأثيرات البيئية، فإن HPWBM ليس لديه تأثير بيئي كبير، باستثناء استنفاذ الموارد المائية بسبب ان مكونه الأساسي هو الماء. وبالتالي، يمكن القول إن HPWBM يمكن اعتماده كحل أكثر استدامة وأقل تأثيراً على البيئة، مع ضرورة الالتزام بتطبيق معايير السلامة الضرورية والحرص على مراقبة خصائصه أثناء عملية الحفر لضمان ادائه العالي.

L'opération de forage est une étape cruciale dans le processus de production pétrolière. Comme d'autres domaines, le secteur pétrolier est confronté à des difficultés importantes qui requièrent des solutions efficaces et durables. Parmi ces solutions, notamment en ce qui concerne les fluides de forage, on trouve la boue à base d'eau à haute performance (HPWBM), présentée comme une alternative à la boue à base de pétrole utilisée dans la plupart des opérations de forage. En dépit de son efficacité prouvée dans le forage, il est essentiel d'évaluer ce type de boue en ce qui concerne ses risques et ses impacts sur l'environnement. C'est pourquoi cette étude vise à développer une évaluation compréhensive des risques associés à l'HPWBM en termes de stabilité des puits, de santé humaine et d'impacts sur l'environnement. L'évaluation englobe toutes les activités et étapes liées aux boues de forage, depuis la préparation, la circulation, l'analyse et l'entretien jusqu'à l'élimination. Pour ce faire, diverses méthodologies et techniques d'analyse des risques ont été utilisées : HAZOP, HARC et SERIECH, ainsi que des évaluations de l'impact sur l'environnement. Les résultats de l'évaluation des risques indiquent que le risque le plus important est lié au contact direct et continu avec la boue ou ses composants chimiques, ce qui peut avoir des effets sur la santé. En ce qui concerne la stabilité des puits, les résultats de l'analyse montrent que l'HPWBM nécessite une surveillance continue de ses propriétés pour garantir son efficacité. En ce qui concerne les impacts sur l'environnement, la boue à base d'eau à haute performance a un impact minimal sur l'environnement, à l'exception de l'épuisement des ressources en eau en raison de sa composition à base d'eau. Par conséquent, le HPWBM est considéré comme une solution plus durable et plus respectueuse de l'environnement, avec la nécessité de respecter des mesures de sécurité et d'assurer une surveillance continue de ses propriétés pendant les opérations de forage afin de maintenir ses performances élevées.