Pesquisa de Seleção de Tela de Poço de Controle de Areia – Parte 4

Pesquisa de seleção de tela de controle de areia – Parte 4

Figura 8. Comparação da produção de areia através de malha quadrada lisa (PSM) e telas de arame (WWSs). A massa de areia produzida para sete valores de PSD através de um PSM de camada única de 175 mícrons é maior do que aquela produzida através de um WWS de 175 mícrons por unidade de área de tela (topo) e por unidade de área de fluxo aberto (OFA) (fundo). (Adaptado de Chanpura et al, referência 15.)

do PSD de grãos maiores que o tamanho do poro da abertura. além do que, além do mais, pesquisadores descobriram que a produção de areia através da camada de filtro de uma tela PSM de um determinado tamanho de poro é maior do que a de um WWS do mesmo tamanho de slot (Figura 8).14A mitologia da seleção de tela O trabalho da equipe lançou dúvidas sobre, ou acrescentou qualificações para, inúmeras crenças da indústria amplamente difundidas sobre WWSs e PSMs. Esses axiomas, em que muitas metodologias tradicionais de seleção de tela para SASs foram baseadas, incluem a alegação de que a formação de areia obstrui as telas., a pesquisa mostrou que seguir SRTs, quando apenas partículas presas permaneceram nas telas, permeabilidade da tela final estava na faixa de 5% Para 100% de permeabilidade da tela original; o valor final, em seguida, mesmo das telas SAS de baixa permeabilidade, que têm uma permeabilidade de tela original de cerca de 300 D, seria um mínimo 15 D.

A permeabilidade da tela é, portanto, significativamente maior do que a maioria das formações e, portanto, muito grande para causar obstrução.; O entupimento é comumente quantificado por um diferencial de pressão criado na tela. Em vez de, o entupimento ocorre mais provavelmente como resultado de lama mal condicionada ou torta de filtro misturada com areia de formação, areias de formação grossa e fina misturadas de uma variedade de zonas ou argila e folhelho misturados com areia de formação.15PSD e PoSD Quando SRTs são realizados em laboratório usando areia de formação, a areia PSD muitas vezes não é necessária. No entanto, PSD é necessário se houver uma grande dispersão na formação PSD ao longo do poço, ou se o SRT for realizado usando uma amostra que foi gerada com base no PSD especificado ou se um modelo for usado para estimar a produção de areia para uma determinada combinação de tela PSD de areia. A distribuição do tamanho de partícula da areia de formação é normalmente determinada por meio de análise de peneira seca ou análise de tamanho de partícula a laser (LPSA).16

As análises de peneira seca determinam o PSD por meio de uma separação mecânica de partículas, filtrando-as de cima para baixo através de uma série de peneiras progressivamente mais finas. O peso medido da areia capturada em cada peneira é usado para calcular a massa percentual cumulativa de cada, que é então plotado contra o tamanho da peneira em uma escala semiloga-rítmica. As análises de tamanho de partícula a laser determinam o PSD medindo como a luz é espalhada quando um feixe de laser passa por uma amostra de areia. O ângulo de dispersão é inversamente proporcional ao tamanho da partícula.

17 Para garantir que as amostras de areia sejam entregues ao dispositivo de medição na concentração correta e em um estado estável, A LPSA é realizada em amostras cuja dispersão é controlada por secagem ou, quando necessário, dispersantes fluidos. Especialistas em controle de areia há muito tempo usam peneira seca e LPSA quase indiscriminadamente, e diferenças persistentes nos resultados obtidos com os dois métodos foram bem documentadas. Pesquisas recentes indicam que essas inconsistências podem ser causadas pela forma asférica das partículas, práticas de amostragem para LPSA, fluidos usados ​​e vários níveis de bloqueio de luz usados ​​no LPSA. Com base nessas observações, O PSD determinado pela análise de peneira seca é recomendado para testes SRT do tipo pasta e previsão de produção de areia usando os modelos acima.

Figura 9. Varreduras microCT de alta resolução de PSM. Uma imagem de tela 3D PSM (deixei) pode ser reconstruído a partir de uma varredura de microCT usando um formato de projeto auxiliado por computador disponível comercialmente que é capaz de preservar e reproduzir detalhes minuciosos (centro e direita ). (Adaptado de Mondal et al, referência 19.)

No entanto, ainda podem ocorrer erros ou diferenças atribuídos a diferenças de formato de partícula.18 Essas diferenças podem ser minimizadas pela caracterização do formato e aspecto da partícula. Produção. Usando tomografia microcomputadorizada (microTC) imagens, pesquisadores construíram imagens 3D de dois tipos de tela de malha metálica: PSM e tecido holandês simples (PDW) (Figura 9).

Estas imagens 3D de telas virtuais foram validadas por comparação com as imagens microCT. A equipe então conduziu simulações de DEM que foram validadas por experimentos de SRTs pré-embalados por meio de PSMs e PDWs multicamadas. Análises de malhas de varredura microCT indicaram que as camadas da tela de malha se sobrepõem significativamente e, portanto, impactam a eficiência de retenção. O grupo desenvolveu um método para calcular a distribuição do tamanho dos poros de retenção (PoSD) e tamanho efetivo de poro para uma determinada sobreposição de amostras de PSM. O PoSD calculado pode ser utilizado no modelo analítico para melhorar a previsão da produção de areia em um SRT do tipo lama., o desempenho de MMSs de tamanho nominal pode ser simulado usando qualquer distribuição de tamanho de areia de reservatório. A data, porque a equipe conseguiu caracterizar PSMs, os operadores são capazes de avaliar um grande número de PSMs em um curto espaço de tempo e, assim, reduzir o número de SRTs que devem ser executados para escolher o tamanho de tela ideal para um determinado reservatório.19 Com o tempo, este trabalho será expandido para incluir tipos de tela adicionais.

Pelos Números Os engenheiros usam SRTs para escolher a peneira ideal entre uma variedade de peneiras selecionadas com base na relação entre as aberturas da peneira e os tamanhos dos grãos. Embora os resultados do SRT possam ser impactados significativamente por mudanças relativamente pequenas nas condições de teste, quando executado corretamente, o SRT é amplamente considerado um método confiável para finalizar a escolha da tela. A desvantagem deste processo, Contudo, reside nas práticas tradicionais duvidosas usadas para restringir a gama de opções de tela e na má interpretação da evolução da pressão em experimentos SRT padrão. Este processo muitas vezes força os operadores a optar por executar muitos SRTs demorados antes de qualificar uma peneira como ideal para longas seções horizontais que possuem PSD de areia variável. Ao substituir métodos tradicionais por modelos numéricos e analíticos, as operadoras podem reduzir e eventualmente eliminar a dependência dos SRTs. além do que, além do mais, porque a metodologia tradicional de seleção de tela tende a ser conservadora, uma abordagem baseada em software pode permitir que os operadores optem por SASs em vez de pacotes de cascalho, que normalmente são mais caros.

Ao trabalhar offshore, a África Ocidental exigiu o controle de areia para uma formação não uniforme e não consolidada, um grande operador baseou seu processo de seleção de tela em critérios tradicionais de pré-seleção d10 e em SRTs para finalizar sua seleção. A equipe de finalização também comparou os resultados dos testes de laboratório com modelos numéricos. O reservatório alvo é a segunda areia no campo offshore; poços na primeira areia do campo foram completados usando dispositivos de controle de areia selecionados com base exclusivamente em métodos tradicionais

No entanto, a primeira formação produzida é composta por materiais altamente uniformes, areias de reservatório bem selecionadas que têm níveis muito baixos de conteúdo fino. Por contraste, a areia alvo no segundo reservatório é muito menos uniforme, mal classificado e com maior conteúdo de finos. Diante desses indicadores adversos de controle de areia, o operador optou por realizar um processo de seleção o mais rigoroso possível e comparar as seleções baseadas em métodos tradicionais e SRT com aquelas que utilizam simulações e modelos matemáticos., o operador concluiu que as seleções baseadas nos resultados dos SRTs e aquelas baseadas nos modelos matemáticos correspondiam estreitamente. O operador acrescentou que embora os modelos exijam dados laboratoriais para uma calibração adequada, eles tinham um potencial significativo para auxiliar na seleção do tamanho da tela sem a necessidade de testes laboratoriais contínuos quando aplicados em regiões para as quais existiam extensos dados SRT.20 A quantidade e a interação entre as variáveis ​​que os engenheiros devem considerar na escolha de uma estratégia de controle de areia podem ser assustadoras..

Por décadas, os engenheiros confiaram na experiência de seus antecessores para ajudá-los a classificar os dados e tomar decisões. Hoje, Contudo, por causa do crescimento do poder e capacidade de computação, os operadores podem aproveitar métodos mais precisos e menos comprometedores para seleção de controle de areia. Baseado em física e matemática, esses novos métodos prometem não apenas um processo mais rápido, caminho menos dispendioso através do processo de seleção, mas que forneça aos engenheiros a certeza de que escolheram uma estratégia ideal de controle de areia para qualquer formação.

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