بررسی مکانیزم تولید ماسه در چاه های نفتی و عوامل موثر بر آن

مکانیزم تولید ماسه در چاه های نفتی در مطالعه حاضر بر اساس انجام آزمایش های شبیه سازی تولید ماسه انجام شدهاست. ماسه عموما از حفرات تولیدی که توسط تفنگ های مخصوص در دیواره چاه ها (لوله جداری) ایجاد شده اند، تولیدمی شود. برای شبیه سازی این فرآیند در آزمایشگاه عموما یک نمونه استوانه ای با یک حفره در میان را تحت تنش هایشعاعی و محوری قرار می دهند و سیال هیدروکربنی با فشار از داخل نمونه عبور داده می شود و همزمان مقدار ماسهتولیدی ثبت می شود.در این آزمایش ها تنش های محدود کننده در گام های مختلف افزایش می یابد و در هر گام از تنش محدود کننده،سیال تزریقی در فشارهای مختلف تزریق می شود که این امر منجر به ایجاد نرخ های مختلف جریان سیال در نمونه شده ودر هر مرحله مقدار تولید ماسه اندازه گیری می شود. مجموعه آزمایشگاهی طراحی و ساخته شده شامل یک سلول سهمحوری است که توان اعمال مستقل تنش های محوری و شعاعی را داراست. برای اندازه گیری پیوسته مقدار ماسه تولیدیدر اثنای تست، یک ابزار اندازه گیری طراحی و ساخته شد که بر اساس اندازه گیری مستقیم دانه های رسوب کرده ماسه برروی یک ترازوی سیال کار می کند. بر اساس مجموعه آزمایشهای انجام شده با فشارهای جانبی گوناگون و جریانهای مختلفسیال، روند تولید ماسه در شرایط مختلف بطور کمی نشان داده شده و آستانه تولید ماسه و شرایطی که منجر به تولیدگذرا، پیوسته و انبوه میگردد برای نمونه های مورد استفاده تعیین شده اند.در این مقاله تاثیر مقاومت و نفوذپذیری سنگ، اندازه و تعداد حفره تولید، گرد شدگی و اندازه دانه ها و همچنین شکلمنجنی دانه بندی در میزان تولید ماسه بررسی شده است. بطور کلی با افزایش مقدار تنش های زمین، مقدار تولید ماسهافزایش می یابد. آستانه تولید ماسه زمانی است که مقدار این تنشها به حدود دو برابر مقاومت فشاریی تک محوره سنگبرسد. نتایج نشان میدهد که با افزایش مقاومت و کاهش نفوذپذیری سنگ، میزان تولید ماسه کاهش یافته و با افزایشسایز حفره و نیز افزایش تعداد حفره در واحد طول این مشکل افزایش می یابد. همچنین با گوشه دار شدن دانه ها، کاهشسایز دانه ها و کم شدن محدوده اندازه دانه ها در نمونه سنگ، شانس تولید ماسه افزایش می یابد.

Keywords:

تولید ماسه , حفره تولید , مدلسازی عددی , مدلسازی فیزیکی , اندرکنش سنگ و سیال