طراحي سامانه مهار توليد ماسه به كمك آناليز توزيع اندازه ذرات در دو مخزن نفتي جنوب غربي ايران

Design of A Sand Production Control System Using Particle Size Distribution Analysis in Two Oil Reservoirs in Southwestern Iran

توليد ماسه از چاه‌هاي نفت و گاز، پديده‌اي است كه برداشت از بسياري از ميادين هيدروكربوري را با چالش‌ جدي مواجه مي‌كند. از اين رو، شيوه‌هاي آزمايشگاهي گوناگوني براي طراحي دقيق‌تر سامانه‌ها و روش‌هاي كنترل توليد ماسه درون چاه يا مخزن توسعه يافته‌اند. معمولا براي طراحي بسترهاي متخلخل كنترل توليد ماسه، ابتدا مغزه‌هايي از درون چاه تهيه مي‌شود، سپس توزيع اندازه ذرات به كمك دستگاه الك تَر و دانه‌بندي ليزري تعيين مي‌شود. بستر ماسه‌اي بايد به گونه‌اي طراحي ‌شود كه با دانه‌بندي سازند مطابقت داشته باشد. هر چند محدوديت‌هاي عملياتي و اقتصادي باعث مي‌شود كه با استفاده از چند نمونه آناليز توزيع اندازه ذرات ماسه، محدوده اندازه دانه‌بندي ذرات ماسه براي استفاده در تحقيقات آزمايشگاهي آتي با هدف تعيين پارامترهاي تاثيرگذار بررسي شود. در اين مقاله، نمونه‌هاي مغزه از 18 حلقه چاه مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. توزيع اندازه ذرات ماسه در اين نمونه‌ها مورد تحليل دقيق آماري قرار گرفته است. از ميان 18 نمونه مورد بحث تعداد 4 نمونه جورشدگي خوب متوسط و 5 نمونه جورشدگي متوسط و 7 نمونه جورشدگي بد و 2 نمونه جورشدگي بسيار بد داشته‌اند. مقدار متوسط ضريب يكنواختي ذرات ماسه در نمونه‌ها معادل 2/568 تعيين شد كه بيانگر يكنواختي ماسه‌هاي آناليز شده است. براي تخمين اندازه روزنه توري و به كارگيري آن در كوپن دستگاه نگهداشت ماسه ميزان اندازه كمينه و بيشينه حدود0/614 تا 1/2495 ميلي‌متر تعيين شد. نتايج اين پژوهش ممكن است در طراحي و انتخاب سامانه‌هاي كنترل توليد ماسه استفاده شود.

Abstract: Sand production is one of the serious challenges in the petroleum industries all around the world which could damage the productivity of wells. In this regard, laboratory methods are being conducted to control sand production before using sand controlling systems or conventional methods to control sand production in wells or reservoirs. Particle size distribution (PSD) is essential to perform laboratory experiments needs. PSD is determined by screening and laser granulation analysis or wetting sieve device. In this paper, the PSD of sand particles from core samples in 18 wells has been analyzed. Selected wells and their PSD of cores represent a wide range of wells with sand production problems in two important oil reservoirs in southwestern Iran. The sand PSD in these samples has been analyzed statistically. Among the 18 samples discussed, 4 had moderately well-sorting, 5 moderately sorting, 7 poorly sorting, and 2 very poorly sorting. The average value of the uniformity coefficient of sand particles in the samples was equal to 2.568, indicating the uniformity of the analyzed sands. The 0.614 to 1.2495 mm was determined as a minimum and maximum size to estimate the size of the slot width for designing coupons of the sand retention teste (SRT)s apparatus. The results of this study can be used in the design and selection of sand production control devices.