Испытание и подбор скважинных фильтров методом удержания песка на основе образцов керна нефтегазового месторождения

Корректный подбор типа и размера фильтрующей сетки или щелевого отверстия проволочного фильтра - является неотъемлемой частью эффективной разработки нефтегазового месторождения, правильный выбор которых приведет к максимизации добычи скважинных флюидов и минимизации затрат возникающих в процессе эрозионного воздействия как скважинного, так и наземного оборудования. Для проведения данного вида испытаний применяются образцы керна с того или иного месторождения, либо же, имея отчет гранулометрического состава, подбирается аналогичный по размерам и объемной доли песок. В качестве испытательных образцов - прототипов фильтроэлементов используются так называемые купоны фильтров с различной размерностью щели (для проволочных фильтров) или сетки (для сетчатых фильтров соответственно). Первоначально образцы керна полностью разделяются на составляющие и очищаются для освобождения образцов от углеводородов. Распределение частиц по размерам образцов затем измеряется с помощью лазерного анализа размера частиц.

Как только распределение частиц по размерам в образцах керна определено, реализуется частотный анализ.

Испытание на удержание песка обычно проводится с использованием двух различных методов. Сначала выполняется испытание на удержание песка методом понижения уровня. Испытание методом понижения уровня имитирует полное обрушение пласта на фильтр, когда скважина находится в эксплуатации. Далее выполняется испытание на удержание песка с использованием метода испытания потоком соляного раствора с постоянной скоростью. Испытание потоком соляного раствора имитирует эрозионное разрушение пласта на фильтре в разбавленном растворе. После завершения испытаний на удержание песка – выбирается тот размер щели/сетки фильтра для проведения окончательного испытания с использованием теста с испытанием в соляном растворе на постоянной скорости.

Основная цель проведения испытаний

Основной целью данных тестов, основанных на сопоставлении фактических данных с PSD–гранулометрической кривой песка, является определение оптимального размера ячейки экрана фильтра и его типа. Как проволочная намотка, так и металлическая сетка, проверяются с каждой фракцией песком, используя методы испытаний как в суспензии, так и в цельном образце

Оборудование испытательного стенда

Схема испытательного стенда

Образцы фильтроэлементов (купоны)

Выходная документация по испытанию

В результате выполнения данных тестов формируются отчеты по величине проницаемости поверхности разных купонов нефтяным флюидом в условиях использования разных образцов пластового грунта, а также при разных давления окружающей среды. Оценивается также распределение частиц, прошедших фильтрацию, по их размерам. При этом разные купоны фильтров имеют щелевой зазор

Указанные результаты тестирования позволяют подбирать оптимальные параметры фильтров для использования в конкретных условиях месторождения Заказчика.