Neuartige Mikroskopie erkennt effektiv Sandsieberosion in Öl- und Gasanlagen

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Das Southwest Research Institute (SwRI) hat eine neue, effektivere Methode zur Bewertung von Änderungen an Sandkontrollsieben entwickelt, die in Öl- und Gasförderbohrungen verwendet werden. Die neue Bewertungsmethode bietet einen umfassenderen Überblick darüber, wo Erosion während beschleunigter Lebenserosionstests an Sandkontrollsieben auftritt, und wird erweitert, um andere Geräte in erosiven Umgebungen zu bewerten.

In Bohrlöchern zur Öl- und Gasförderung sorgen Sandsiebe dafür, dass Formationssand im Reservoir verbleibt und er zerklüftet wird, während gleichzeitig die Produktion von Flüssigkeiten ermöglicht wird. Feiner Formationssand, der kleiner als die Siebspalte ist, dringt regelmäßig durch die Siebe und verursacht Sieberosion, die schließlich zum Siebversagen führen kann. Sand, der mit Öl und Gas in einem Bohrloch produziert wird, kann die Ausrüstung vom Reservoir bis zur Oberfläche erodieren, was zu kostspieligen Produktionsunterbrechungen und Überarbeitungen am Bohrloch führt, um beschädigte Ausrüstung zu ersetzen.

„Die Messung der Erosion in Sandsieben ist eine Herausforderung, da aktuelle Industriemethoden einen einzigen Punktwert liefern, der die Erosion beschreibt, die tatsächlich in verschiedenen Regionen unterschiedlich auftritt. Die Industrie verwendet derzeit zwei Methoden, die inkonsistente Ergebnisse liefern“, sagte Jessica Brysch, stellvertretende Programmmanagerin bei SwRIs Fluids Technische Abteilung. „Diese Methoden identifizieren nur die größte Lücke, die durch den erosiven Fluss durch ein Sandsieb entsteht, während unsere Methode jede Lücke identifiziert.“

Der Ansatz von SwRI drückt die Erosion in den Sandsieben grafisch aus, sodass ein vollständigeres Bild der Erosion verstanden werden kann. Bei der Methode werden sowohl die Sieb- als auch die Basisrohrschicht mit mikroskopischen Bildgebungsgeräten untersucht, um das abgetragene Material sowohl auf der Siebschicht als auch auf der Basisrohrschicht abzubilden.

„Unsere Methode nutzt neuartige Mikroskopie“, sagte Luis Gutierrez, Forschungsingenieur in der Abteilung für Fluidtechnik des SwRI. „Wir haben eine neuartige visuelle Methode entwickelt, die ein räumliches Verständnis dafür bietet, wo Erosion stattfindet. Unsere Methode ermöglicht es uns, eine Karte zu sehen, die das Ausmaß und den Ort der Erosion anzeigt, die sowohl in der Sieb- als auch in der Grundrohrschicht auftritt.“

Das Team nutzte interne Mittel, um die neue Testmethode zu entwickeln und zu evaluieren. Das SwRI-Erosionsmodell drückt die Sandsieberosion grafisch aus und liefert so ein vollständigeres Bild der Auswirkungen der Erosion. Diese Methode der Erosionsvisualisierung wurde auch auf andere Arten von Geräten in rauen Umgebungen ausgeweitet, um die Erosion zu quantifizieren.

„Mit unserer Technik könnte die Industrie die Lebensdauer von Geräten unter bestimmten Bohrlochbedingungen genauer vorhersagen, anstatt darauf zu warten, dass sie ausfallen“, erklärte Brysch. „Wenn man bedenkt, dass Sandsiebe die primäre Verteidigung gegen die Sandproduktion darstellen und ihre Reparatur unglaublich kostspielig ist, ist das ein erheblicher Vorteil.“

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