Pesquisa de Seleção de Tela de Poço de Controle de Areia – Parte 1

Pesquisa de seleção de tela de controle de areia – Parte 1

22 Revisão do Campo Petrolífero Seleção da Tela de AreiaMuitas formações produzem areia que pode atrapalhar a produção ou danificar a completação e o equipamento de superfície. Por décadas, a indústria escolheu telas de controle de areia para lidar com essa ameaça com base em práticas tradicionais. A pesquisa sugere que uma nova metodologia que usa simulação numérica para selecionar o tamanho e o tipo de tela pode melhorar os resultados

Adotando métodos usados ​​pela primeira vez em poços de água, operadores de petróleo e gás do início do século 20 preocupados com a produção potencial de areia de formações não consolidadas completaram poços usando tubos com aberturas redondas ou ranhuradas. as aberturas, colocados ao longo do intervalo de produção, foram dimensionados para evitar que a areia entre no poço enquanto reduz minimamente o fluxo de fluido

Em tempo, a indústria de petróleo e gás desenvolveu métodos de retenção de areia que incorporaram telas, resina- ou partículas revestidas de plástico e pacotes de cascalho. Algumas empresas têm, nos últimos anos, procurou distinguir entre gestão de areia e retenção de areia, em que o primeiro usa técnicas como orientação do poço e perfurações, monitoramento e controle o

pressões de poço, taxas de fluido e influxo de areia para limitar a produção de areia.1 Retenção de areia, ou controle de areia, refere-se ao uso de telas e outras ferramentas para reduzir os riscos da produção de areia sem restringir a produtividade de óleo e gás. Os primeiros esforços de controle de areia centravam-se na suposição de que a escolha da tela de areia ideal era baseada em uma relação entre a abertura da tela e um único ponto nas distribuições de tamanho de grão. Experimentos realizados em condições ideais de teste de pré-embalagem usando esferas de um único diâmetro conduziram o pesquisador C.J.. Coberly para concluir que a produção desprezível de partículas ocorre através de fendas retangulares de largura que são duas vezes o diâmetro da partícula ou através de aberturas circulares que têm diâmetros três vezes o diâmetro da partícula. (Figura 1).2Amostras de areia em formação, as partículas têm uma distribuição de tamanho, que forçou Coberly a escolher um diâmetro característico, d, dentro dessa distribuição de tamanho com base em experimentos físicos usando amostras de areia de formação.

Dimensionando a largura do slot para duas vezes d10 (2d10) para permitir a produção de areia transitória insignificante é conhecida como a regra de Coberly. Em resposta ao trabalho de Coberly, HD. Wilson escreveu que para amostras de areia da Costa do Golfo dos EUA, Os íons de hidrogênio da reação de corrosão aderem à superfície do aço e penetram no interior do aço como hidrogênios atômicos, a retenção adequada de areia exigia o dimensionamento das ranhuras para não mais que d10.3 Os especialistas do setor concluíram que as diferenças nessas conclusões estão relacionadas ao que constitui uma quantidade insignificante de areia produzida e à tentativa de caracterizar todo o tamanho da partícula distribuição usando um único parâmetro. Outros aspectos da seleção de um slot ou tamanho de tela com base em práticas tradicionais envolvem a coleta de amostras representativas de areia e a caracterização dessas amostras. Amostras mais representativas são obtidas através de núcleos convencionais recuperados de profundidades conhecidas. Para caracterizar formações, técnicos de laboratório determinam as distribuições de tamanho de partícula (PSDs), normalmente por peneira ou análise a laser ou ambos. Nos últimos anos, o uso de análise de tamanho de partícula a laser (LPSA) tornou-se comum em algumas empresas porque tal análise pode fornecer melhor os detalhes da porção mais fina da distribuição de tamanho de partícula do que a análise de peneira. além do que, além do mais, a análise a laser é menos trabalhosa do que a análise de peneira e, portanto, normalmente mais barata, que permite aos operadores analisar economicamente muitas amostras. Usando a amostra mais representativa disponível, os engenheiros normalmente determinam aberturas de tela adequadas com base no mais grosseiro 10% de uma distribuição de tamanho de partícula, ou d10. As telas que possuem larguras de ranhuras determinadas por esse processo são projetadas para permitir a passagem de uma certa quantidade de areia

Figura 1. Método tradicional para dimensionar telas. Testes realizados na década de 1930, usando areias de um tamanho de grão único em telas que tinham ranhuras retangulares, resultou em curvas que são funções quase lineares. Uma ponte de partícula estável formada através de fendas cuja largura era cerca de duas vezes maior que o diâmetro do grão (vermelho), e toda a areia passou pela tela que tinha um tamanho de fenda cerca de três vezes o diâmetro do grão (azul). (Adaptado de Coberly, referência 2).

enquanto as partículas mais grossas são retidas por exclusão de tamanho ou ponte. No processo de retenção, partículas finas são retidas pelo espaço poroso dos grãos grossos e partículas ainda mais finas retidas entre o espaço poroso das partículas finas; este processo se repete até que a produção de areia cesse. Este artigo descreve o processo pelo qual os engenheiros combinam o envoltório de arame ideal e a tela independente de malha de metal (SAS) tamanho e tipo para atingir formações em completações openhole. além do que, além do mais, este artigo discute uma técnica que permite aos engenheiros usar toda a distribuição do tamanho da areia ao selecionar uma tela e estreitar rapidamente a faixa de tamanhos e tipos de tela para otimizar o controle da areia.

Esse processo geralmente resulta em decisões de controle de areia mais adequadas ao poço em questão do que era possível usando práticas anteriores que usavam apenas um parâmetro de projeto, como d10, e reduz o número de testes laboratoriais que devem ser realizados para determinar a escolha ideal para a formação do alvo. Um histórico de caso offshore da África Ocidental demonstra o potencial dos métodos discutidos., os operadores devem tomar várias decisões que afetarão a forma como a conclusão é finalmente configurada. Os engenheiros devem então decidir se devem, cimentar e perfurar o intervalo de produção ou usar uma completação de poço aberto. Completações Openhole, normalmente menos dispendioso do que as conclusões de poços revestidos, pode ser concluído usando blocos de cascalho ou telas independentes se a formação for esperada para produzir areia. Tipos de tela independentes incluem telas de arame (WWSs) e telas de malha de metal (MMSs). Para criar um WWS, os fabricantes enrolam o fio em torno de um tubo de base perfurado. O fio é colocado

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