Dobór wgłębnych filtrów przeciwpiaskowych w odwiertach gazowych

• Autorzy: Szpunar T. , Budak P.

Warianty tytułu

EN

Slot screens selection to avoid sand control problems in gas wells

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym ze sposobów zapobiegania wynoszeniu piasku z odwiertu wraz z eksploatowaną ropą i gazem oraz związanych z tym szkód (konieczność rekonstrukcji odwiertów, naprawy uszkodzonego sprzętu wgłębnego i powierzchniowego) jest instalowanie wgłębnych filtrów przeciwpiaskowych. Najbardziej popularne z nich są filtry siatkowe i szczelinowe. W otworach nieorurowanych filtry siatkowe należy stosować ostrożnie - z uwagi na ich tendencję do zatykania oraz na to, że w przypadku filtrów wielosiatkowych, w których wykorzystywane są powłoki siatek o rozmaitej wielkości oczek, mogą występować trudności z ustaleniem wymiaru cząsteczek piasku zatrzymywanych na danym filtrze (w przypadku przesunięcia się siatek filtra względem siebie). W przypadku uszkodzenia takiego filtra następuje zmiana jego parametrów fabrycznych, co nie ma miejsca w przypadku filtrów szczelinowych. W większości przypadków filtry te zapewniają najlepszą kontrolę piaszczenia - z uwagi m.in. na ich trwałość i odporność na uszkodzenia mechaniczne oraz zatrzymywanie cząsteczek piasku - i równoczesne umożliwienie przemieszczania się bardzo drobnych cząsteczek oraz iłów, niewielkie straty ciśnienia na filtrze i mniejszą skłonność do zatykania przez cząsteczki fazy stałej. Stosowane w praktyce zasady doboru wielkości oczek filtrów siatkowych i szczelinowych do granulacji piasku z horyzontu złożowego mają charakter prostych zależności empirycznych. W Instytucie Nafty i Gazu opracowano metodykę doboru szerokości szczeliny filtra do granulacji piasku, wykorzystującą wyniki analiz granulometrycznych (wymiary fraktalne rozkładu wielkości cząsteczek piasku) oraz elementy statystyki matematycznej. Metodyka ta pozwala na określenie optymalnej szerokości szczeliny filtra, ustalanej na podstawie obliczonych wielkości szczeliny: - największej jaką można przyjąć w przypadku częstego zatykania filtra, - najmniejszej, przyjmowanej gdy nie obserwuje się zatykania filtra, - największej, przyjmowanej gdy wynoszenie piasku nie jest spodziewane, - najmniejszej, przyjmowanej gdy spodziewane jest ciągłe wynoszenie piasku. Na bazie powyższego modelu zbudowano program komputerowy. W artykule przedstawiono algorytm obliczeń.

EN

Several billions of dollars are spend each year on control of sand production from oil and gas wells, including costs of workover operations and costs of repairs of downhole and surface equipment. The use of downhole sand screens is the most popular method of sand control. The downhole sand screens include the mesh screens and slotted liners which are considered as the most effective in sand control. The multilayered sand screens should be used with caution in uncased wells because of tendency for plugging with sand. The multilayered sand screens with various mesh size may retain sand particles which dimension is difficult to predict if the steel mesh layers were damaged in hole. The slotted liners are believed to be the most effective in sand control because of its high impact strength, sand retaining characteristic, low pressure drop and permeability for fines and silts. Actually, simple empirical rules are used for selection of screen size and for fitting this size for granulation of sand particles. The theoretical model developed in Oil and Gas Institute allows us to calculate optimal width of filter slot versus sand granulation. The paper presents the calculation procedure based on this model.

Słowa kluczowe

PL

filtr siatkowy; filtr szczelinowy; wgłębny filtr przeciwpiaskowy; wydobycie gazu; wydobycie ropy

EN

downhole sand screens; gas production; oil production

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 67, nr 2
• Strony: 107--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.,

Twórcy

autor

Szpunar T.

autor

Budak P.

• Instytut Nafty i Gazu, Kraków

Bibliografia

• 1. Bennett C., Gilchrist J.M., Pitoni E., Burton R.C., Hodge R.M., Troncoso J., Ali S.A., Dickerson R., Parlar M., Smith C.P.: Design methodology for Selection of Horizontal Open-Hole Sand Control Completions Supported By Field Case Histories. SPE 65140, 2000.
• 2. Markestad P., Christie R.F., Espedal A., Rarrvik O.: Selection of Screen Slot Width to Prevent Plugging and Sand Production. SPE 31087, 1996.
• 3. Moen T., Terje Gunneroed T., Kvernstuen O.S.: A New Sand Screen Concept. No Longer the Weakest Link of the Completion String. SPE 68937, 2007.
• 4. Pearson R.M.: Sand Control. IHRDC, 1988.
• 5. Saucier R.J.: Gravel pack design considerations. SPE 4030 BSC, Shell Oil Co., 1972.
• 6. Schwartz D.H.: Successful and control design for high rate signal oil water wells. SPE 2330 RMP, Signal Oil and Gas Co., 1968.
• 7. Screen Design Methodology. Materiały firmy Reslink.
• 8. Szpunar T., Budak P.: Problem stateczności ścian otworów wiertniczych w warstwach ilastych w warunkach dynamicznych, w ujęciu ilościowym. Dok. INiG, Kraków, listopad 2005.