Avoidance of permeability reduction of sand control installations caused by fines and sand invasion from poorly consolidated sandstone formations

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Diese Diplomarbeit vergleicht und evaluiert verschiedene chemische Systeme zur Verbesserung der Feinteil- und Sandzurückhaltung in schlecht konsolidierten Sandsteinformationen. Weiters wird evaluiert, ob exzellente Sortierung und Sphärizität des Gravel Pack Materials die Feinteil- und Sandzurückhaltung verbessern und die Leistungsfähigkeit des Gravel Packing Systems positiv beeinflussen. Kommerziell verfügbare chemische Systeme, die benutzt werden um entweder das Gravel Pack Material oder die Sandkörner der Formation zu beschichten, werden auf ihre Effizienz und ihren Wert in der praktischen Anwendung evaluiert. Diese Chemikalien sollen die Zurückhaltung feiner Teile durch die Sandkontrolleinheiten verbessern oder die bohrlochnahe Zone der Formation konsolidieren, um zu verhindern, dass Sand- oder Feinteile den Gravel Pack erreichen. Dadurch soll verhindert werden, dass Sand- oder Feinteile in die Gravel Pack Installation eindringen und den Porenraum, sowie die Durchlässigkeit des Filtermaterials reduzieren. Es wird jedoch erwartet, dass die chemischen in-situ Konsolidierungssysteme die Permeabilität der Formation leicht reduzieren. Die Anwendung und Effizienz dieser Chemikaliensysteme wird im Labor getestet. Als Alternative oder zusätzlich zu chemischen Methoden zur Verbesserung von Sand- und Feinteilzurückhaltung werden Glasperlen mit nahezu perfekter Spherizität und besserer Sortierung, die bei geringeren Mediandurchmessern gleiche Permeabilitäten wie herkömmliche Filtermaterial zeigen, evaluiert. Die durch Labortests gewonnen Resultate zeigen, dass diese neuen Filtermaterialien für Gravel Pack Installationen geeignet sind, da sie leicht verbesserte Sand- und Feinteilrückhaltung liefern. Weiters konnten erfolgreiche Ergebnisse durch die Harzbeschichtung des Gravel Pack Filtermaterials gewonnen werden, wobei die Kombination aus Harzbeschichtung und den neuen Filtermaterialien die besten Resultate lieferte. Künstliche Ausfällungen als in-situ Konsolidierungsmechanismus zeigten ebenfalls Erfolge. Andere Methoden wie Polymer-Konsolidierung oder Nano-Partikel Beschichtung des Gravel Pack Materials zeigten nur ungenügende Resultate und waren nicht in der Lage das Eindringen zu verhindern. Die Anwendung von acrylischen Harzen als in-situ Konsolidierungsmechanismus andererseits, stoppte die Sand- und Feinteil Migration, resultierte aber in einem völligen Verlust der Formationspermeabilität.

Details

Titel in ÜbersetzungVerhinderung der Permeabilitätsreduktion von Sandkontrollinstallationen verursacht durch Feinteil- und Sandinvasion verursacht durch schlecht konsolidierte Sandsteinformationen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung18 März 2016
StatusVeröffentlicht - 2016