Investigation of plugging and scaling behaviour of selected sand screen materials under simulated reservoir conditions

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Keramiken zeigen eine höhere Erosions- und Korrosionsbeständigkeit als Edelstahl. Es ist allerdings wenig darüber bekannt, wie sich das Ablagerungs- und Verstopfungsverhalten von Keramikfiltern im Vergleich zu modernen Edelstahlfiltern, welche die Produktion von Sand in Öl- und Gasquellen verhindern sollen, verhält. Das Ziel dieser Arbeit war es, eine detaillierte, vergleichende Analyse zur Verstopfung und Ablagerung zwischen Edelstahl - und Keramikfiltern in einer Laborumgebung zu erarbeiten. Das Verstopfungsverhalten wurde mithilfe der “standard sand retention test methodology” untersucht. Zur Analyse des Ablagerungsverhaltens wurde eine “scaling behaviour evaluation test methodology” im Labor durchgeführt. Die Resultate des “sand retention test” zeigen, dass zwischen Keramiken und Edelstahl nur geringe Unterschiede in Druckaufbau, Massenbilanz und Partikelgrößenverteilung ersichtlich sind. Bei genauer Betrachtung der Ergebnisse scheinen die Keramikfilter einen konstanten Differenzdruck entlang des Filters und des Filterkuchens (bzw. gravel pack) zu verursachen. Verstopfungen traten nur bei aufgerauten Edelstahlfiltern auf, die dazu verwendet werden erodierte Filter zu simulieren. Die Resultate zum Ablagerungsverhalten machen deutlich, dass die Keramiken weniger Ablagerungen als Edelstahl zeigen. Diese Eigenschaft kann damit begründet werden, dass Keramiken eine geringere Oberflächenenergie haben. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass sich bei einem Filter-Design mit vielen Schlitzen die Ablagerungen schwerer auflösen als bei “solid coupon” ohne Spalten – und dies unabhängig vom Filtermaterial. Die Untersuchungen haben einige Eigenschaften von keramischen Filtern verdeutlicht. Es sind jedoch zusätzliche Untersuchungen nötig, um die folgenden Eigenschaften von Keramikfiltern zu ermitteln: a. sind differentielle Drücke entlang des “gravel pack” für keramische Filter immer konstant b. sind die Fluss-Raten entlang des “gravel pack” unabhängig von der Schlitzgröße c. die Oberflächenenergie von Keramiken und Edelstahl mithilfe von “contact angle measurement”

Details

Titel in ÜbersetzungUntersuchung zum Verstopfungs-und Ablagerungsverhalten von ausgewählten Sandfiltermaterialien unter simulierten Lagerstättenbedingungen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung13 Dez 2013
StatusVeröffentlicht - 2013