Réhabilitation du gâteau de filtration et du noyau du fluide de finition
Spécifications du produit et du système - Complétions à trou ouvert et à écran autonome
MECO-CA-1 · MECO-NF-1 · MECO-HT-1 · MECO-BS-1
1 Portée et base de la gamme de produits
1.1 Portée
Cette spécification définit les spécifications du produit, les configurations du système, les paramètres de fonctionnement et
critères d'acceptation pour les quatre gammes de produits de rupture de noyau de fluide de complétion MECO dans les complétions à trou ouvert et à tamis autonome. Le tartre de polymère n'entre pas dans le cadre de ce document.
1.2 Audit des solides du gâteau de filtration avant travaux
Une analyse de la composition en matières solides du gâteau de filtration est obligatoire avant chaque traitement. L'audit quantifie la fraction carbonatée et la fraction organique du gâteau, et établit si le polymère est présent sous forme intacte ou dégradée. La sélection des produits et le dimensionnement des limaces découlent de ces trois résultats.
1.3 Lignes de produits
Tableau 1 Gammes de produits
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Non. |
Code |
Produit |
Cible |
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① |
MECO-CA-1 |
Paquet d'acide chélateur (HCl + HEDP + EDTA) |
Solides de pontage carbonatés, gâteau de filtration des fluides de forage, contamination par le fer |
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② |
MECO-NF-1 |
Activateur de reflux non fluoré |
Rétention du filtrat, blocage de l'eau, résistance capillaire |
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③ |
MECO-HT-1 |
Système gélifié à l'acide retardé (précurseur ester + chélateur DTPA) |
Dégradation retardée du gâteau à haute température, dissolution profonde du carbonate |
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④ |
MECO- BS-1 |
Dissolvant de tartre de barytine de grande capacité (acide tétraacétique macrocyclique à 18 membres) |
Tartre de barytine, blocage du sulfate de baryum |
2 modes de réalisation et base volumétrique
2.1 Écran ouvert ou écran autonome
Les deux modes de complétion diffèrent par la surface de contact du fluide et par la base de volume utilisée pour dimensionner le fluide de démoulage.
Tableau 2 Comparaison des modes d'achèvement
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Article |
Trou ouvert (pieds nus) |
Écran autonome |
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Interface puits-réservoir |
Intervalle de réservoir exposé nu ; pas d’écran |
Écran autonome exécuté en openhole ; anneau entre écran et mur |
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Surface de contact avec le fluide de rupture |
Gâteau de filtration mural à intervalle complet |
Gâteau de filtration annulaire et surface extérieure du tamis |
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Base de volume |
Volume en trou ouvert (plein intervalle) |
Volume annulaire écran-mur |
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Contraintes supplémentaires |
Aucun |
Passabilité des fentes, zone d'écoulement ouvert du tamis, chute de pression transversale |
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Conséquence des solides résiduels |
Augmentation de la peau près du puits de forage |
Colmatage du tamis, chute de pression transversale, baisse de production |
2.2 Base volumétrique et temps de séjour
Pour un trou ouvert de 8 1/2 po complété par un tamis autonome de 5 1/2 po sur un intervalle de 100 m, le volume du trou ouvert est de 36,6 L/m tandis que l'anneau entre le tamis et le mur ne contient que 21,3 L/m. Le chemin du tamis transporte donc 42 % de fluide en moins pour la même charge de gâteau de filtration. Les traitements par tamisage doivent soit augmenter l'intensité du traitement par unité de volume, soit être calibrés à partir de la zone du gâteau de filtration ; la base openhole « volume complet × multiple » ne peut pas être transférée.
Le temps de séjour effectif minimum est de 6 h pour les quatre lignes. Le temps de séjour prévu est de 8 à 12 h. La limite supérieure s'applique aux finitions avec écrans autonomes, qui nécessitent un temps supplémentaire pour le mouillage par l'eau et la dispersion des solides.
2.3 Compatibilité des fentes de tamis et matières résiduelles
La largeur de la fente correspond au sable de formation au niveau de la fente ≈ d10 – d50. Mesures de la source : médiane du sable 276 μm, précision de l'écran 275–400 μm, donnant slot/d50=0.996–1,449. Les solides résiduels après l'arrachement doivent être plus fins qu'un tiers de la largeur de la fente.
Limite de spécification : dans un emplacement de 275 μm, le D90 dispersé doit être inférieur à 92 μm. La passabilité est vérifiée 3 à 4 chiffres de calibre au-dessus de la valeur nominale - un écran de calibre nominal 8,5 est testé par rapport à un testeur de calibre 11,5 à 12,5. La réduction de la viscosité et des solides doit être terminée avant de tirer sur le tuyau de lavage ; rincer le tamis lors du reflux n'est pas un substitut acceptable.
3 MECO-CA-1 – Pack chélateur-acide
3.1 Composition et séquence d'injection
MECO-CA-1 combine HCl, HEDP et EDTA dans un seul emballage chélateur-acide. HCl et EDTA doivent être injectés par étapes selon un rapport de 9 : 1 ; La concentration en HCl est de 2,65 mol/L. Le volume de traitement est de 3 × le volume du trou ouvert, ce qui équivaut à 10,98 m³ par 100 m de trou ouvert de 8-1/2 pouces.
L'intervalle doit rester sans perte tout au long de la mise en place et le liquide de démoulage lui-même ne doit pas introduire de nouveaux solides. Le total des solides insolubles dans l'acide est maintenu en dessous de 1,5 % vol.
3.2 Contrôle du fer
La précipitation du fer est régie par Fe(OH)3 avec Ksp=2.6 × 10−39. Le pH initial est défini par la concentration de Fe3+ ; les valeurs calculées reproduisent les trois points sources à 0,01 pH près.
Tableau 3 Concentration de Fe3+ en fonction du pH du début des précipitations
|
Fe3+ (mg/L) |
pH d'apparition |
Note |
|
200 |
1.954 |
- |
|
500 |
1.821 |
- |
|
1000 |
1.721 |
Valeur source 1,72 |
|
2000 |
1.620 |
- |
|
3000 |
1.562 |
- |
|
4200 |
1.513 |
Valeur source 1,51 |
|
6000 |
1.461 |
- |
|
8000 |
1.420 |
Valeur source 1,42 |
|
12000 |
1.361 |
- |
Limite de spécification : le pH de l'acide résiduel doit rester inférieur à la valeur de début indiquée dans le tableau. Tolérer 8 000 mg/L Fe3+ nécessite un pH < 1,42 ; tolérer 1 000 mg/L nécessite un pH < 1,72.
La priorité de complexation suit le rapport stabilité-constante : Fe3+/Ca2+=10^14,4 ≈ 2,5 × 10^14 ; Fe3+/Ba2+=10^17,3 ≈ 2,0 × 10^17 ; Fe3+ sur Ba-DTPA=2.0 × 10^16. L’EDTA capte donc le fer préférentiellement lorsque le fer, le calcium et le baryum coexistent, ce qui confirme le design du ratio.
Le composant B étant limité à 73,1 g/L, le contrôle du fer est régi par le total des bouchons plutôt que par la concentration : le volume total du composant B injecté en une seule tâche fixe la quantité de fer qui peut être complexée. Les calculs de volume sont effectués en unités slug et ne sont pas convertis à partir de la concentration.
3.3 Fenêtre de température et sélection du ligand
La plage d'application est ambiante jusqu'à 120 degrés. Au-dessus de 120 degrés, la stabilité thermique de l'EDTA devient marginale et des ligands de type DTPA sont nécessaires ; le log K de chélation Ba du DTPA est de 8,8, un ordre de grandeur supérieur aux 7,8 de l'EDTA. La version EDTA ne doit pas être proposée pour les puits supérieurs à 120 degrés.
















