Investigación de selección de pantalla de pozo de control de arena – Parte 4

Investigación de selección de pantalla de control de arena – Parte 4

Figura 8. Comparación de producción de arena a través de malla cuadrada plana (PSM) y pantallas de envoltura de alambre (WWS). La masa de arena producida para siete valores de PSD a través de un PSM de una sola capa de 175 micrones es mayor que la producida a través de un WWS de 175 micrones por área de pantalla unitaria (parte superior) y por unidad de área de flujo abierto (OFA) (abajo). (Adaptado de Chanpura et al., referencia 15.)

de la PSD de granos mayores que el tamaño de apertura-poro. Además, Los investigadores encontraron que la producción de arena a través de la capa de filtro de una pantalla PSM de un tamaño de poro determinado es mayor que la de una WWS del mismo tamaño de ranura. (Figura 8).14La mitología de la selección de pantalla El trabajo del equipo ha puesto en duda, o calificaciones adicionales para, numerosas creencias generalizadas de la industria sobre los WWS y los PSM. Estos axiomas, en el que se han basado muchas metodologías tradicionales de selección de pantalla para SAS, incluir el argumento de que la arena de formación tapona las pantallas., La investigación ha demostrado que después de los SRT, cuando solo quedaban partículas atrapadas en las pantallas, permeabilidad final de la pantalla estaba en el rango de 5% a 100% de la permeabilidad de la pantalla original; el valor final, entonces, incluso de las pantallas SAS de baja capacidad, que tienen una permeabilidad de pantalla original de aproximadamente 300 D, sería un mínimo 15 D.

La permeabilidad de la pantalla es, por lo tanto, significativamente más alta que la de la mayoría de las formaciones y, por lo tanto, demasiado grande para causar taponamiento.; el taponamiento se cuantifica comúnmente por un diferencial de presión creado a través de la pantalla. En lugar, es más probable que el taponamiento ocurra como resultado de lodo mal acondicionado o revoque de filtración mezclado con arena de formación, arenas de formación mixtas gruesas y finas de una variedad de zonas o arcilla y lutita mezcladas con arena de formación.15PSD y PoSD Cuando los SRT se realizan en el laboratorio usando arena de formación, el PSD de arena a menudo no es necesario. sin embargo, Se requiere PSD si hay una gran dispersión en la formación de PSD a lo largo del pozo., o si la SRT se realiza usando una muestra que se generó en base a una PSD específica o si se usa un modelo para estimar la producción de arena para una combinación determinada de pantalla y PSD de arena. La distribución del tamaño de las partículas de la arena de formación generalmente se determina mediante un análisis de tamiz seco o un análisis del tamaño de las partículas con láser. (LPSA).16

Los análisis de tamiz seco determinan la PSD a través de una separación mecánica de partículas filtrándolas de arriba a abajo a través de una serie de tamices progresivamente más finos.. El peso medido de la arena capturada en cada tamiz se usa para calcular la masa porcentual acumulada de cada uno., que luego se grafica contra el tamaño del tamiz en una escala semiloga-rítmica. Los análisis de tamaño de partículas láser determinan la PSD midiendo cómo se dispersa la luz cuando un rayo láser pasa a través de una muestra de arena.. El ángulo de dispersión es inversamente proporcional al tamaño de las partículas..

17 Para garantizar que las muestras de arena lleguen al dispositivo de medición en la concentración correcta y en un estado estable, LPSA se realiza en muestras cuya dispersión se controla por secado o, cuando sea necesario, dispersantes de fluidos. Los expertos en control de arena han usado durante mucho tiempo tamiz seco y LPSA casi indiscriminadamente., y las diferencias persistentes en los resultados obtenidos con los dos métodos han sido bien documentadas.. Investigaciones recientes indican que estas inconsistencias pueden deberse a la forma asférica de las partículas., prácticas de muestreo para LPSA, Líquidos utilizados y varios niveles de bloqueo de luz utilizados en el LPSA. Sobre la base de estas observaciones, La PSD determinada por análisis de tamiz seco se recomienda tanto para las pruebas de SRT de tipo lechada como para la predicción de la producción de arena utilizando los modelos anteriores..

Figura 9. Exploraciones microCT de alta resolución de PSM. Una imagen de pantalla 3D PSM (izquierda) se puede reconstruir a partir de un escaneo microCT utilizando un formato de diseño asistido por computadora disponible comercialmente que es capaz de preservar y reproducir detalles minuciosos (centro y derecha ). (Adaptado de Mondal et al., referencia 19.)

sin embargo, todavía pueden ocurrir errores o diferencias atribuidos a las diferencias en la forma de las partículas.18 Estas diferencias pueden minimizarse al caracterizar la forma y el aspecto de las partículas. producción. Uso de tomografía microcomputarizada (microCT) imágenes, los investigadores construyeron imágenes en 3D de dos tipos de pantallas de malla metálica: PSM y ligamento holandés llano (PDW) (Figura 9).

Estas imágenes 3D de pantallas virtuales fueron validadas por comparación con las imágenes microCT. Luego, el equipo realizó simulaciones DEM que fueron validadas por experimentos de SRT preempacados a través de PSM multicapa y PDW.. Los análisis de mallas de escaneo microCT indicaron que las capas de la pantalla de malla se superponen significativamente y, por lo tanto, afectan la eficiencia de retención. El grupo desarrolló un método para calcular la distribución del tamaño de los poros de retención (PosSD) y tamaño de poro efectivo para una superposición dada de muestras de PSM. La PoSD calculada se puede utilizar en el modelo analítico para mejorar la predicción de la producción de arena en un SRT tipo pulpa. Como consecuencia de este trabajo, el rendimiento de los MMS de tamaño nominal se puede simular utilizando cualquier distribución de tamaño de arena del yacimiento. Hasta la fecha, porque el equipo ha podido caracterizar los PSM, los operadores pueden evaluar una gran cantidad de PSM en poco tiempo y, por lo tanto, reducir la cantidad de SRT que deben ejecutarse para elegir el tamaño de pantalla óptimo para un reservorio determinado.19 Con el tiempo, este trabajo se ampliará para incluir tipos de pantalla adicionales.

Por los números Los ingenieros usan SRT para elegir la pantalla óptima de una gama de pantallas seleccionadas en función de una relación entre las aberturas de la pantalla y los tamaños de grano.. Aunque los resultados de SRT pueden verse afectados significativamente por cambios relativamente pequeños en las condiciones de prueba, cuando se realiza correctamente, el SRT es ampliamente considerado un método confiable para finalizar la elección de la pantalla. El inconveniente de este proceso, sin embargo, se encuentra en las dudosas prácticas tradicionales utilizadas para reducir el rango de opciones de pantalla y en la mala interpretación de los desarrollos de presión en los experimentos SRT estándar. Este proceso a menudo obliga a los operadores a optar por realizar muchos SRT que consumen mucho tiempo antes de calificar una pantalla como óptima para secciones horizontales largas que tienen PSD de arena variable. Al reemplazar los métodos tradicionales con modelos numéricos y analíticos, los operadores pueden reducir y eventualmente eliminar la dependencia de los SRT. Además, porque la metodología de selección de pantalla tradicional tiende a ser conservadora, un enfoque basado en software puede permitir a los operadores optar por SAS en lugar de paquetes de grava, que son típicamente más caros.

Cuando se trabajaba en alta mar en África Occidental se requería control de arena para una formación no consolidada no uniforme, un operador importante basó su proceso de selección de pantallas en los criterios tradicionales de preselección d10 y en SRT para finalizar su selección. El equipo de terminaciones también comparó los resultados de las pruebas de laboratorio con modelos numéricos.. El yacimiento objetivo es la segunda arena en el campo marino; Los pozos en la primera arena del campo se completaron utilizando dispositivos de control de arena seleccionados basándose únicamente en métodos tradicionales.

sin embargo, la primera formación producida se compone de muy uniforme, arenas de yacimiento bien clasificadas que tienen niveles muy bajos de contenido de finos. por contraste, la arena objetivo en el segundo depósito es mucho menos uniforme, mal clasificado y tiene un mayor contenido de finos. Ante estos indicadores adversos de control de arena, el operador optó por realizar un proceso de selección lo más riguroso posible y comparar las selecciones basadas en métodos tradicionales y SRT con aquellas que utilizan simulaciones y modelos matemáticos. Al comparar los resultados, el operador concluyó que las selecciones basadas en los resultados de los SRT y las basadas en los modelos matemáticos coincidían estrechamente. El operador agregó que aunque los modelos requieren datos de laboratorio para una calibración adecuada, tenían un potencial significativo para ayudar en la selección del tamaño de la pantalla sin la necesidad de pruebas de laboratorio continuas cuando se aplicaban en regiones para las que existían datos extensos de SRT.20 La cantidad y la interacción entre las variables que los ingenieros deben considerar al elegir una estrategia de control de arena puede ser abrumadora..

Por décadas, Los ingenieros se han basado en la experiencia de sus predecesores para ayudarlos a clasificar los datos y tomar decisiones.. Hoy, sin embargo, debido al crecimiento de la potencia y la capacidad informática, los operadores pueden valerse de métodos más precisos y menos comprometidos para la selección del control de arena. Basado en la física y las matemáticas., estos nuevos métodos prometen no sólo una más rápida, ruta menos costosa a través del proceso de selección, pero uno que proporcione a los ingenieros la certeza de que han elegido una estrategia de control de arena óptima para cualquier formación dada.

Investigación de selección de pantalla de pozo de control de arena – Parte 1

Investigación de selección de pantalla de pozo de control de arena – Parte 2

Investigación de selección de pantalla de pozo de control de arena – Parte 3

Investigación de selección de pantalla de pozo de control de arena – Parte 4