Dokončení – filtr tekutin – sanace koláče a jádra
Specifikace produktu a systému - Dokončení otevřené díry a samostatné obrazovky
MECO-CA-1 · MECO-NF-1 · MECO-HT-1 · MECO-BS-1
1 Rozsah a základ produktové řady
1.1 Rozsah
Tato specifikace definuje specifikace produktu, konfigurace systému, provozní parametry a
kritéria přijatelnosti pro čtyři produktové řady MECO dokončování-fluid core-breakout v otevřených otvorech a samostatných sítových kompletacích. Polymerová stupnice je mimo rozsah tohoto dokumentu.
1.2 Audit pevných částic filtračního koláče před zahájením práce
Před každým zpracováním je povinná analýza složení pevných látek filtračního koláče. Audit kvantifikuje uhličitanovou frakci a organickou frakci koláče a stanoví, zda je polymer přítomen v neporušené nebo degradované formě. Z těchto tří výsledků se odvozuje výběr produktů a velikost slimáků.
1.3 Produktové řady
Tabulka 1 Produktové řady
|
Žádný. |
Kód |
Produkt |
Cíl |
|
① |
MECO-CA-1 |
Balíček chelant-kyselina (HCl + HEDP + EDTA) |
Uhličitan přemosťující pevné látky, filtrační koláč vrtné kapaliny, znečištění železem |
|
② |
MECO-NF-1 |
Nefluorovaný zesilovač zpětného toku |
Zadržování filtrátu, blokování vody, kapilární odpor |
|
③ |
MECO-HT-1 |
Zpožděný kyselý gelový systém (prekurzor esteru + chelant DTPA) |
Vysokoteplotní opožděný rozpad koláče, hluboké rozpouštění uhličitanu |
|
④ |
MECO- BS-1 |
Vysokokapacitní barytový rozpouštěč (18členná makrocyklická kyselina tetraoctová) |
Barytový kámen, blokáda síranem barnatým |
2 režimy dokončení a objemová základna
2.1 Otevřená díra versus samostatná obrazovka
Tyto dva režimy dokončování se liší povrchem kontaktu s tekutinou a objemovým základem použitým k dimenzování vylamovací tekutiny.
Tabulka 2 Porovnání režimu dokončení
|
Položka |
Otevřená díra (naboso) |
Samostatná obrazovka |
|
Rozhraní vrt – nádrž |
Interval rezervoáru odkrytý, bez obrazovky |
Samostatná obrazovka běží v otevřeném otvoru; mezikruží od obrazovky ke stěně |
|
Kontaktní plocha vylamovací kapaliny |
Celointervalový nástěnný filtrační koláč |
Prstencový filtrační koláč plus vnější povrch síta |
|
Objemový základ |
Objem otevřeného otvoru (plný interval) |
Objem mezikruží mezi obrazovkou a stěnou |
|
Další omezení |
Žádný |
Průchodnost štěrbiny, plocha otevřeného toku síta, pokles tlaku mezi sítem |
|
Důsledek reziduálních pevných látek |
Zvětšení kůže v blízkosti vrtu |
Ucpávání síta, pokles tlaku na sítu, pokles výroby |
2.2 Objemová báze a doba zdržení
U otevřeného otvoru 8-1/2 palce doplněného samostatným sítem 5-1/2 palce na intervalu 100 m je objem otevřeného otvoru 36,6 l/m, zatímco mezikruží mezi sítem a stěnou pojme pouze 21,3 l/m. Dráha síta tedy nese o 42 % méně tekutiny při stejném zatížení filtračního koláče. Ošetření sítem musí buď zvýšit intenzitu ošetření na jednotku objemu, nebo musí být dimenzováno podle plochy filtračního koláče; základ otevřených otvorů „plný objem × více“ nelze přenést.
Minimální efektivní doba zdržení je 6 hodin pro všechny čtyři linky. Doba zdržení návrhu je 8–12 hodin. Horní mez platí pro dokončení samostatného síta, které vyžaduje další čas na smáčení vodou a disperzi pevných látek.
2.3 Kompatibilita síto-sloty a zbytkové pevné látky
Šířka štěrbiny je přizpůsobena formovacímu písku ve štěrbině ≈ d10–d50. Měření zdroje: pískový medián 276 μm, přesnost rastru 275–400 μm, dává slot/d50=0.996–1,449. Zbytková tělesa po vylomení musí být jemnější než jedna třetina šířky štěrbiny.
Limit specifikace: u slotu 275 μm musí být rozptýlený D90 pod 92 μm. Průchodnost se ověřuje o 3–4 gauge čísla nad nominální – nominální 8,5 gauge obrazovka je testována proti 11,5–12,5 gauge testeru. Snížení viskozity a pevných látek musí být dokončeno před vytažením mycí trubky; proplachování síta při zpětném toku není přijatelnou náhradou.
3 MECO-CA-1 – balíček chelant-kyselina
3.1 Složení a sekvence vstřikování
MECO-CA-1 kombinuje HCl, HEDP a EDTA v jediném balení chelant-kyselina. HCl a EDTA musí být vstřikovány postupně v poměru 9:1; Koncentrace HCl je 2,65 mol/l. Objem úpravy je 3× objem otevřeného otvoru, což odpovídá 10,98 m³ na 100 m otevřeného otvoru 8-1/2 palce.
Interval musí zůstat po celou dobu umístění beze ztrát a samotná vylamovací tekutina nesmí vnášet nové pevné látky. Celkové v kyselině nerozpustné pevné látky se udržují pod 1,5 % obj.
3.2 Ovládání žehličky
Srážení železa je řízeno Fe(OH)3 s Ksp=2.6 × 10−39. Počáteční pH je nastaveno koncentrací Fe3+; vypočítané hodnoty reprodukují všechny tři zdrojové body s přesností 0,01 pH.
Tabulka 3 Koncentrace Fe3+ versus pH počátku srážení
|
Fe3+ (mg/L) |
Počáteční pH |
Poznámka |
|
200 |
1.954 |
- |
|
500 |
1.821 |
- |
|
1000 |
1.721 |
Hodnota zdroje 1,72 |
|
2000 |
1.620 |
- |
|
3000 |
1.562 |
- |
|
4200 |
1.513 |
Hodnota zdroje 1,51 |
|
6000 |
1.461 |
- |
|
8000 |
1.420 |
Hodnota zdroje 1,42 |
|
12000 |
1.361 |
- |
Specifikace: pH zbytkové kyseliny musí zůstat pod tabulkovou počáteční hodnotou. Tolerování 8000 mg/l Fe3+ vyžaduje pH < 1,42; tolerování 1000 mg/l vyžaduje pH < 1,72.
Priorita komplexace se řídí poměrem stabilita-konstanta: Fe3+/Ca2+=10^14,4 ≈ 2,5 × 10^14; Fe3+/Ba2+=10^17,3 ≈ 2,0 × 10^17; Fe3+ přes Ba-DTPA=2.0 × 10^16. EDTA tedy zachycuje železo přednostně, když železo, vápník a baryum koexistují, což potvrzuje návrh poměru.
Vzhledem k tomu, že složka B je omezena na 73,1 g/l, kontrola železa se řídí celkovým množstvím slimáků, nikoli koncentrací: celkový objem složky B vstřikovaný v jedné úloze fixuje množství železa, které může být komplexováno. Výpočty objemu se provádějí v jednotkách slimáků a nepřevádějí se z koncentrace.
3.3 Teplotní okno a výběr ligandu
Rozsah použití je okolní až 120 stupňů. Při teplotách nad 120 stupňů se tepelná stabilita EDTA stává okrajovou a jsou vyžadovány ligandy typu DTPA; Ba chelační log K DTPA je 8,8, tedy o jeden řád vyšší než 7,8 EDTA. Verze EDTA nesmí být uváděna pro studny nad 120 stupňů.















