Simulering av sandproduksjon

Abstract

Sandproduksjon i forbindelse med olje og gass produksjon er en utfordring da det kan lede til situasjoner der utstyr, personell og miljø kan komme til skade. Det er derfor viktig å ha kontroll på mengden sand en brønn produserer. Denne oppgaven ser på de ulike årsakene til sandproduksjon, metoder for å kontrollere sandproduksjonen og hva som kan skje hvis en mister kontrollen. Hoveddelen av oppgaven tar for seg en metode for å overvåke sandproduksjonen. Det undersøkes hvordan akustiske emmisjonssensorer kan benyttes og en rekke tester med ulike parametre utføres. Når testene er gjennomført utføres analyse av resultatene. Dette involverer signalanlyse der frekvensområde bestemmes og de ulike testene vurderes opp mot hverandre. Videre benyttes de kartlagte frekvensområdene til å filtrere de registrerte signalene for å skille bakgrunnstøy fra signalet produsert av sanden som treffer rørveggen. Dette benyttes så til å undersøke metoder for å estimere sandproduksjon som kan være et nyttig verktøy i kommersiell drift. Arbeidet med testene resulterte i en del erfaringer som deles og emner for videre arbeid diskuteres. Aktuell teori om de involverte komponentene i flowloopen diskuteres også i de senere kapitler.

When producing oil and gas from wells where sandstone is the reservoir rock, sand production can be a challenge. If the sand production gets out of control it can pose a risk to equipment, personnel, and the environment. This paper examines different causes of sand production, methods of controlling sand production and possible problems sand production can cause. The main part of this paper explores methods of sand production monitoring and estimation. Possible usage of acoustic emission sensors is evaluated by performing a set of tests with different parameters. Signal analysis is used to map out the prominent frequency range for the different tests and the results lay base for a filter that separates background noise from the signal produced by sand hitting the pipe wall. Furthermore, the results and filtered signal is used to explore methods of sand estimation. The process of conducting such a project resulted in new knowledge and possible topics of future work is discussed. Some theory regarding the components used and the systems in place are discussed in the later chapters.