عنوان پایان‌نامه
مدلسازی کنترل تولید ماسه به روش فریس پک با استفاده از روش اجزای محدود: مطالعه موردی یکی از میادین شرکت نفت مناطق مرکزی ایران
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-مکانیک سنگ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2421;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59212
- تاریخ دفاع
- ۱۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- علی بحیرایی
- استاد راهنما
- مهدی موسوی
- چکیده
- با توجه به اندرکنش سنگ و سیال تحت فشارهای بالای مخازن نفت و گاز, بحث پایداری سنگ در چنین شرایطی یکی از مهمترین مباحث مربوط به ژئومکانیک مخازن می باشد. تولید ماسه در مخازن پدیده ای است، که در آن ذرات جامد با حرکت سیال مخزن تولید می شوند. این پدیده زمانی اتفاق می افتد که مواد اطراف چاه مجزا شوند، و تولید چاه نیروی تراوشی مورد نیاز برای جدا کردن ذرات ماسه را ایجاد کند. تولید ماسه مسئله ای پیچیده است که به پارامترهای مختلفی از جمله توزیع تنش اطراف چاه، خواص سنگ و سیال در مخزن و نوع تکمیل چاه بستگی دارد. کنترل ماسه از طریق کاهش نیروهای حرکتی و نیروهای جاری شونده معمولا مؤثرترین و ساده ترین روش مبارزه با تولید ماسه می باشد. این کار از طریق ایجاد کانال های مصنوعی در سازند(شکاف هیدرولیکی ) و تزریق پروپانت درون آن انجام می گیرد این فرایند بنام روش Frac pack شناخته می شود . روش Frac pack تکنیک های بهبود تولید با استفاده از شکاف هیدرولیکی را با کنترل ماسه به وسیله پک گراول ترکیب میکند . برای بررسی اثر عملیات Frac pack در کنترل ماسه که با تغییرجریان اطراف چاه و گرادیان فشار منفذی صورت می گیرد , با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس مدل سازی پوروالاستیک جریان در یک مخزن ماسه سنگ انجام گرفت. پس از صحت سنجی آن با روابط تئوری پوروالستیک , مدل عددی از روش Frac pack ساخته شد . نتایج نشان داد که پس ازانجام عملیات Frac pack رژیم جریان اطراف چاه تغییر می کند و با کاهش شدید گرادیان فشار منفذی نقش عمده ای در کنترل تولید ماسه ایفا می کند . افزایش طول شکست در کاهش گرادیان فشار منفذی نسبت به افزایش در دیگر پارامترهای شکاف از جمله عرض شکاف، تخلخل و نفوذپذیری موثرتر میباشد.
- Abstract
- Owing to the fact that reservoir rock is under high pressure, rock-fluid interaction has been one of the most significant geomechanical challenging issues in reservoir engineering. Sand production is the phenomenon that solid particles are produced by fluid flow in reservoir. It occurs when near wellbore area are breakdown and well production creates required seepage force for detachment of sand particles of this zone. Sand production is a complicated problem that depends on different parameters such as stress distribution around wellbore, rock and fluid properties of reservoir and completion method. Decreasing of motive and driving force usually is the most effective and simplest method of sand production control. This process is done by creating artificial channels in formation (hydraulic fracturing) and injecting Proppant inside them, which is known as Frac Pack completion method. It combines the production treatment method using hydraulic fracturing and sand production control using gravel pack completion method. In order to study Frac Pack process, influences in fluid flow regime and pore pressure gradient around the wellbore, with a poroelastic model fluid flow in sandstone reservoir using ABAQUS software (finite element software) was analyzed. After verification with analytical poroelastic equations, numerical model of Frac Pack method was studied. Results showed that after Frac Pack operation, fluid flow regime changes around the wellbore and pore pressure gradient decrease intensely. Also increasing fracture length rather than other parameters of fracture such as fracture width, porosity and permeability is more effective for decreasing pore pressure gradient.
