روش‌های جلوگیری از تولید شن در مخازن نفتی

فهرست مطالب

چکیده. 1

مقدمه. 1

1-1-انواع تولید ماسه. 9

1-1-1-تولید ماسه بصورت گذار10. 9

1-1-2- تولید ماسه بصورت پیوسته. 11

1-1-3- تولید فاجعه آمیز ماسه14. 12

1-2-تغییر هندسۀ چاه در اثر تولید ماسه. 15

1-3- شکست ماسه. 18

1-4- گسترش شکست.. 29

تکنیکهای پیش بینی ماسه. 37

1-5-1- روشهای تک پارامتری.. 38

1-2-1-3- استفاده از نسبت G/cb. 40

1-5-2- روشهای دو پارامتری.. 42

1-5-3-روشهای چند پارامتری.. 43

1-6- روشهای آزمایشگاهی.. 45

1-7- مدلهای تحلیلی.. 50

1-7-2- مدلهای تنش کششی.. 54

1-8- مدلهای ارائه شده بر مبنای تئوریهای پیوسته. 57

مشکلات ناشی از تولید شن. 62

2-2 تجمع شن در مجموعه‌های تفکیک.. 63

2-3 تجمع شن در ستون چاه. 64

1-1-4 غربال. 67

2-1-4 دانه فرش... 67

3-1-4 غربال و دانه فرش... 68

2-4 روشهای شیمیائی.. 69

5- نتیجه گیری و پیشنهادات.. 71

مزایای ESS بر ............ 77

روش‌های کنترل ماسه در چاه. 91

منبع:

مطالعه کنترل شن در یکی از میادین نفتی جنوب ایران (لایه آسماری) 96

مقدمه. 96

لوله داخلی (Base Pipe) 100

منابع. 134

چکیده

درمخازن ماسه سنگی با بزرگترین مشکلی که مواجه می‌باشیم، پدیده تولید ماسه می‌باشد. این پدیده که در آن دانه‌های ماسه به علت فشارهای زیادی وارده از سنگ مخزن جدا می‌شوند، هرساله هزینه‌های قابل توجهی را به شرکتهای نفتی تحمیل می‌کند. درطی فرآیند تولید ماسه، تنشهای کششی وبرشی وارد بر دیواره اطراف چاه از مقاومت آن تجاوز می‌کند و در نتیجه ذرات ماسه بصورت دانه دانه از ماتریکس اولیه خود جدا می‌شوند. از اینرو می‌بایست که قبل از رسیدن به این مرحله، پیش گیری‌های لازم انجام شود که برای انجام این امر بایستی زمان و مقدار تولید ماسه قبل از تولید تخمین زده شود. دراین راستا تکنیکهای پیش بینی تولیدی ماسه مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله ابتدا مکانیزم وعلل تولید ماسه مورد بررسی قرار گرفته‌اند و در ادامه تکنیهای مورد استفاده مورد تحلیل قرار گرفته اند.

مقدمه

مدت‌های مدیدی است که تولید ماسه به عنوان یکی از منابع هزینه بروتهدید کنندۀ ایمنی در صنعت نفت مطرح شده است. دربسیاری از مقالات مشاهده می‌شود که از این پدیده به عنوان مشکلی اساسی نام برده می‌شود. اما تولید ماسه در واقع چه می‌باشد؟و به چه علت تا بدین حد در صنعت نفت اهمیت دارد. برخی از دلایل این امررا می‌توان به قرارزیردانست:

- فرسایش تجهیزاتی مانند لوله ها،پمپها،شیرها و...

- مسدود کردن تجهیزات سطحی و دورن چاهی مثل لوله ها

- نیاز به نیروی کاری بیشتر جهت تعویض وتعمیروسایل وتمیز کردن چاه

- کاهش ضریب هدایت سازند و در پی آن کاهش راندمان بازیافت مخزن

- ایجاد نشست در سازند وتخریب جداره

- مشکلات مربوط به دفع ماسه‌های تولید شده

لذا متوجه می‌شویم که چرا از این مشکل به عنوان یکی از بزرگترین مشکلات صنعت نفت نام برده می‌شود. ماسه به ذرات ریزی گقته می‌شود که دارای ابعاد خاصی می‌باشند. محدودۀ ابعاد دانه‌های ماسه توسط انجمنهای مختلف، بصورت متفاوت ارائه شده است. در سیستم طبقه بندی متحد که مورد پذیرش ادارۀ اتاندارد آمریکا (ASTM)1 نیزمی باشد،به دانه هایی ماسه گفته می‌شود که در محدودۀ 76/4-074/0میلیمتر قراردارند. این بدان معنا نیست که درمخزن فقط دانه هایی با این اندازه تولید می‌شود بلکه دانه هایی که در چاه تولید می‌شود از نظر دانه بندی عموماً دراین محدوده قراردارند. تا بدین جا مباحث گفته شده تمامی از معایب تولید ماسه حکایت داشتند. نکته در اینجاست که آیا در کنار این همه معایب، تولید ماسه دارای محاسنی نیز می‌باشد واینکه آیا در بعضی موارد می‌توان از تولید ماسه به عنوان یک پدیدۀ مثبت در چاهها نام برد

دردهۀ 1980 محققانی شروع به ترویج این مطلب نمودند که تولید ماسه علیرغم معایبی که دارد، می‌تواند دارای محاسنی نیز باشد. در ذخایر نفت سنگین آلبرتای کانادا2، موارد صحرایی نشان دادند که تولید ماسه منجر به بیشتر شدن تولید می‌شود. دربسیاری از چاه‌های نفت منطقۀ LIoydminster مفهوم جدیدی از مدیریت ماسه به نام "تولید نفت سنگین سرد همراه با ماسه "(CHOPS یا CHOP)3 را به جای روشهای کنترل ماسه، به موفقیت تمام به طور گسترده جهت تولید نفت به صورت اقتصادی،ارائه گردید. برخی از فواید اصلی تولید ماسه را می‌توان به قرار زیر دانست:

افزایش نفوذ پذیری تخلل به واسطه حذف دانه‌های ماسه از ماتریکس سنگ مخزن در اثر خارج شدن آنها و حذف ضریب نفوذ پذیری منفی4 افزایش تحرک نفت5 ودر نتیجه بالا رفتن نرخ تولید زیرا با توجه به مفهوم سرعت نسبی در قانون دارسی6 چنانچه دانه‌های ماسه حرکت کنند،