نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

مدلسازی یکپارچه IPM جهت بررسی روش‌های کنترل ذرات سازندی در مخازن نفتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 بخش مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
2 بخش مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان، ایران.
3 بخش تکنولوژی حفاری و تکمیل چاه، پژوهشگاه صنعت نفت، ایران.
چکیده
یکی از چالش‌های تولید نفت از مخازن و لایه‌های ماسه‌سنگی، تولید ذرات سازندی یا ماسه است. تولید ماسه به معنی حرکت ذرات سازند به سمت چاه می‌باشد. این پدیده زمانی به وقوع می‌پیوندد که دیواره چاه یا کانال‌های مشبک‌کاری شده، استحکام کافی در مقابل افت فشار و برهم خوردن تنش‌های برجا را نداشته باشند. مهمترین اثرات تولید ماسه، کاهش تولید نفت و استهلاک تجهیزات است که برای جلوگیری از تولید این ذرات از ابزارهای درون چاهی استفاده می‌شود. همواره مسئله مورد بررسی این است که با تولید ماسه، بهترین نرخ تولید نفت در کدام مدل کنترل‌کننده بدست می‌آید. بررسی انواع کنترل‌کننده‌ها همواره مورد نیاز صنعت چاه می‌باشد. هر یک از کنترل‌کننده‌ها می‌توانند نقش‌های متفاوتی را ایفا کنند، که با توجه به پارامترهای تاثیرگذار، باید بهینه‌ترین مدل کنترل‌کننده را مورد استفاده قرارداد. این مقاله با استفاده از مدل یکپارچه ipm ، اثر روش‌های مختلف کنترل تولید ماسه، در بلندمدت بر روی میزان تولید و درآمد یک میدان نفتی واقع در جنوب ایران را بررسی کرده است. با استفاده از این مدل به بررسی انواع کنترل‌کننده‌ها پرداخته ایم. با کم کردن هزینه‌های تولید آب از مجموع درآمدهای نفت و گاز، بیشترین درآمد طی 44 سال در مدل توری از پیش پک شده بدست آمده است.
کلیدواژه‌ها

[1] Fjaer E. Petroleum related rock mechanics. 2nd ed ed. Amsterdam ; Boston: Elsevier; 2008 2008. 514 p.
[2] Salama MM. Sand Production Management. Journal of Energy Resources Technology. 1999;122(1):29-33.
[3] Matanović D, Čikeš M, Moslavac B. Sand control in well construction and operation. Berlin: Springer; 2012 2012. 200 p.
[4] Subbiah SK, Samsuri A, Mohamad-Hussein A, Jaafar MZ, Chen YR, Kumar RR. Root cause of sand production and methodologies for prediction. Petroleum. 2021;7(3):263-71.
[5] Swpu P. Sand production: A smart control framework for risk mitigation. Petroleum. 2020;6:1-13.
[6] Younessi A, Rasouli V, Wu B. The Effect of Stress Anisotropy On Sanding: An Experimental Study. 46th US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium2012. p. ARMA-2012-374.
[7] Hall CD, Jr., Harrisberger WH. Stability of Sand Arches: A Key to Sand Control. Journal of Petroleum Technology. 1970;22(07):821-9.
[8] Ghalambor A, Hayatdavoudi A, Alcocer CF, Koliba RJ. Predicting Sand Production in U.S. Gulf Coast Gas Wells Producing Free Water. Journal of Petroleum Technology. 1989;41(12):1336-43.
[9] Bouts MN, Rijkeboer MM. Design of Horizontal Polymer Injectors Requiring Conformance and Sand Control. SPE EOR Conference at Oil and Gas West Asia2014. p. SPE-169722-MS.
[10] Veeken CAM, Davies DR, Kenter CJ, Kooijman AP. Sand Production Prediction Review: Developing an Integrated Approach. SPE Annual Technical Conference and Exhibition1991. p. SPE-22792-MS.
[11] Hu S, Wang L, Lou Y, Cao Y, Meng W, Zhang L. Laboratory Investigation on Optimum Selection of a Sand Control Method for an Interbedded Sandstone and Mudstone Reservoir. Geofluids. 2020;2020:8881967.
[12] Talaghat Mr, Bahmani AR. Sand Production Control in Sandstone Reservoirs Using a Modified Urea-formaldehyde Re. Iranian Journal of Oil and Gas Science and Technology. 2017;6(2):33-45.
[13] Morita N. Field and Laboratory Verification of Sand-Production Prediction Models. SPE Drilling & Completion. 1994;9(04):227-35.
[14] Tronvoll J, Dusseault M, Sanfilippo F, Santarelli F. The Tools of Sand Management. Proceedings - SPE Annual Technical Conference and Exhibition. 2001.
[15] Norman D. Overview: Frac Pack (September 2002). Journal of Petroleum Technology. 2002;54(09):74-.
[16] Samsuri A, Sim S, Tan C. An Integrated Sand Control Method Evaluation. 2003.
[17] Nnanna E, Nwabueze V, Kooijman A. Twenty Years of Horizontal Sandface Completion in SPDC. SPE Nigeria Annual International Conference and Exhibition2013. p. SPE-167533-MS.
 [18] Ben Mahmud H, Leong VH, Lestariono Y. Sand production: A smart control framework for risk mitigation. Petroleum. 2020;6(1):1-13.
[19] Zhou S, Sun F. Sand Production Management for Unconsolidated Sandstone Reservoirs. WileyBlackwell; 2016.
[20] Salehi-Moorkani R, Abbas Safian G, MirzaeiPaiaman A. Successful Applications of Expandable Sand Screen in Persian Oil Fields, Part 1. SPE Production and Operations Conference and Exhibition2010. p. SPE-133364-MS.
[21] Zamani MA, Knez D. A New MechanicalHydrodynamic Safety Factor Index for Sand Production Prediction. Energies. 2021;14(11).
 [22] Salahi A, Dehghan AN, Sheikhzakariaee SJ, Davarpanah A. Sand production control mechanisms during oil well production and construction. Petroleum Research. 2021;6(4):361-7.
 [23] Innes GL, Morgan QP, Macarthur AR, Green A. Next Generation Expandable Completion Systems. SPE/IADC Middle East Drilling Technology Conference and Exhibition2005. p. SPE-97281-MS.
[24] Metcalfe P, Whitelaw C. The Development of the First Expandable Sand Screen. Offshore Technology Conference1999. p. OTC-11032-MS.
[25] Bellarby J. Chapter 3 Sand Control. In: Bellarby J, editor. Developments in Petroleum Science. 56: Elsevier; 2009. p. 129-239.
[26] Hepguler G, Barua S, Bard W. Integration of a Field Surface and Production Network With a Reservoir Simulator. SPE Comp App. 1997;9:88–92.
[27] Litvak M, Hutchins L, Skinner R, Darlow B, Wood R, Kuest L. Prudhoe Bay E-Field Production Optimization System Based on Integrated Reservoir and Facility Simulation. 2002.