Pesquisa de Seleção de Tela de Poço de Controle de Areia – Parte 2

Pesquisa de seleção de tela de controle de areia – Parte 2

Figura 2. Envoltório de arame e telas de malha de metal. Ambas as telas de arame (deixei) e telas de malha de metal (certo) são construídos em torno de um tubo de base perfurado. As telas de enrolamento de arame incluem uma tela que pode ser deslizada sobre o tubo de base e soldada no lugar. As telas de malha de metal,
feito de camadas metálicas tecidas que podem incluir metal sinterizado, são colocados entre o tubo de base e o invólucro de proteção perfurado

Figura 3. Faixas de largura de slot para design de tela de areia. A modelagem matemática e os resultados de laboratório levaram os cientistas a definir quatro larguras de fenda para cada areia alvo com base no diâmetro do grão de areia (d). Os limites inferior e superior dos tamanhos de largura são definidos por d22 e d++. A faixa de tamanho ideal que não obstrui nem produz areia é limitada por d2 e d+ (verde

Figura 4. Dois tipos de testes de retenção de areia. Testes de lama (topo) são projetados para simular falha gradual da formação ao redor do poço. Os técnicos bombeiam uma pasta de areia de baixa concentração através de um cupom de tela, em seguida, meça o peso dos sólidos produzidos através da tela e o acúmulo de pressão na tela versus a quantidade de areia em contato com a tela. Laboratórios projetam testes de pré-embalagem (fundo) para simular um colapso completo do poço colocando uma amostra de areia diretamente na tela. Um líquido é então escoado através da areia e da tela. Os técnicos então criam uma tensão de confinamento na amostra que força a areia a entrar em contato total com a tela. O teste mede a quantidade de areia que passa pela tela – medida por peso – e a queda de pressão na tela

ao redor do tubo durante a fabricação ou fabricado como uma camisa individual que é posteriormente soldada a um tubo de base. As telas de malha incluem uma ou mais camadas de aço inoxidável trançado ou fio de malha enrolado em um tubo de base. a malha, que funciona como um filtro, é coberto por uma mortalha protetora (Figura 2). Embora incomum, os operadores incluíram coberturas em WWSs em poços desviados que têm saídas de revestimento desafiadoras. Mesmo quando existe um consenso generalizado de que SASs são apropriados, recomendações para tipo de tela e tamanho de abertura geralmente variam muito. Os primeiros esforços no dimensionamento da tela foram baseados em um único ponto (d10) no PSD e alguma quantidade de produção de areia que foi considerada aceitável, conforme descrito anteriormente.4 Na década de 1990, um modelo matemático foi desenvolvido para otimizar o dimensionamento de slots em dispositivos de controle de areia. Este modelo foi baseado em uma descrição fractal de todo o PSD dado em termos de número de partículas em vez de massa de partícula. a área de Haltenbanken na costa da Noruega.

A partir desses experimentos e das distribuições de tamanho de partícula baseadas em número, quatro larguras de fenda foram definidas para cada tipo de areia testado: d22, d2, d+ e d++ (Figura 3). A designação d22 foi o maior tamanho de fenda em que ocorreu entupimento severo e d++ foi o menor tamanho de fenda em que ocorreu produção contínua de areia. As larguras de fenda d2 e d+ foram definidas como o menor tamanho de furo que não permitia o entupimento e o maior tamanho de fenda que não permitia a produção contínua de areia, respectivamente.6 O tamanho ideal do slot foi estipulado entre d2 e d+. Os engenheiros de completação costumam usar esses critérios para restringir as opções de tamanho da tela antes de realizar testes de retenção de areia (SRTs) no laboratório para determinar um tamanho de tela final. Dois tipos de SRTs estão disponíveis: testes de pasta e testes de pré-embalagem. Os testes de lama são projetados para replicar a falha gradual da rocha ao redor do poço (Figura 4).

Durante os testes de lama, uma pasta de baixa concentração é bombeada a uma taxa constante para formar um pacote de areia ao redor da tela. O mecanismo de retenção de areia, assim sendo, é ditada apenas pela exclusão de tamanho de partícula. Para realizar testes de pré-embalagem, que representam o colapso completo do buraco, os técnicos colocam um pacote de areia na tela e bombeiam um líquido limpo e sem sólidos através do pacote. Porque um pacote de areia já está no lugar, a retenção de areia durante um teste de pré-embalagem é obtida por exclusão de tamanho e ponte. Pesquisas recentes mostraram que os métodos atuais de configuração e interpretação do SRT tendem a favorecer um tipo de tela ou outro. Os critérios tradicionais usados ​​para escolher entre um cascalho ou um SAS são excessivamente conservadores e muitas vezes levam os analistas a optar por um cascalho. Numerosos experimentos indicam que, contrário à sabedoria aceita, obstrução de tela raramente é um problema em formações de areia limpa; quando o entupimento é uma ameaça como resultado de outros fatores, como fluidos contaminados, o risco pode ser mitigado por meio de procedimentos adequados de preparação do furo.7 Para lidar com a variabilidade e inconsistência inerentes à seleção de tela e para entender melhor a física do controle de areia, cientistas usaram recentemente uma abordagem de simulação numérica para avaliar o desempenho da tela de areia.

O esforço fazia parte de um plano maior para produzir um processo sistemático de seleção de telas. As práticas de dimensionamento de tela que dependiam de padrões aceitos eram baseadas em PSDs que não usavam os resultados dos testes de retenção de areia. Apesar das limitações desses padrões, que são baseados em alguns parâmetros da distribuição de tamanho de areia de formação e suposições implícitas sobre níveis aceitáveis ​​de produção de areia, a maioria dos especialistas continua a usar esses padrões não apenas para restringir as opções de tamanho de tela, mas também para realizar SRTs para confirmar a seleção final da tela. Em geral, três resultados de SRTs são de interesse: produção de areia correlacionada com a eficiência de retenção de areia da tela, desenvolvimento de pressão correlacionado com a tendência de entupimento da tela e distribuição de tamanho de partículas produzidas com as quais avaliar o risco de tela erosão. No entanto, porque agora foi estabelecido que a obstrução da tela raramente é um problema na areia de formação limpa de qualquer PSD, os principais critérios para seleção de tela tornam-se produção de areia transitória e PSD de partículas produzidas. Os engenheiros podem determinar ambos os critérios usando modelos desenvolvidos nos últimos cinco anos para combinações específicas de tela e PSD sem ter que conduzir SRTs reais.

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