Une nouvelle microscopie détecte efficacement l'érosion des écrans de sable dans les équipements pétroliers et gaziers

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Le Southwest Research Institute (SwRI) a créé une nouvelle méthode plus efficace pour évaluer les changements dans les écrans de contrôle du sable utilisés dans les puits de production de pétrole et de gaz. La nouvelle méthode d'évaluation fournit une vue plus complète de l'endroit où l'érosion se produit lors des essais d'érosion accélérée sur des écrans de contrôle du sable, et est étendue pour évaluer d'autres équipements dans des environnements érosifs.

Dans les puits de production de pétrole et de gaz, les écrans de sable maintiennent le sable de formation et de fracturation dans le réservoir tout en permettant la production de fluides. Les sables fins de la formation, plus petits que les interstices de l'écran, traversent périodiquement les écrans, provoquant une érosion de l'écran qui peut éventuellement conduire à une défaillance de l'écran. Le sable produit avec du pétrole et du gaz dans un puits peut éroder l'équipement du réservoir jusqu'à la surface, entraînant des arrêts de production coûteux et des reconditionnements de puits pour remplacer l'équipement endommagé.

"Mesurer l'érosion dans les écrans de sable est un défi car les méthodes actuelles de l'industrie fournissent une valeur unique décrivant l'érosion qui se produit réellement différemment dans diverses régions. L'industrie utilise actuellement deux méthodes qui fournissent des résultats incohérents", a déclaré Jessica Brysch, responsable adjointe du programme au sein du département d'ingénierie des fluides de SwRI. "Ces méthodes n'identifient que le plus grand écart résultant d'un écoulement érosif à travers un écran de sable, alors que notre méthode identifie chaque écart."

L'approche de SwRI exprime graphiquement l'érosion dans les écrans de sable afin qu'une image plus complète de l'érosion puisse être comprise. La méthode consiste à examiner à la fois les couches écran et tuyau de base avec un équipement d'imagerie microscopique afin de cartographier le matériau retiré à la fois sur la couche écran et la couche de tuyau de base.

"Notre méthode utilise une nouvelle microscopie", a déclaré Luis Gutierrez, ingénieur de recherche au département d'ingénierie des fluides du SwRI. "Nous avons développé une nouvelle méthode visuelle qui offre une compréhension spatiale de l'endroit où l'érosion se produit. Notre méthode nous permet de voir une carte indiquant l'ampleur et l'emplacement de l'érosion subie à travers les couches de l'écran et du tuyau de base."

L'équipe a utilisé un financement interne pour développer et évaluer la nouvelle méthode de test. Le modèle d'érosion SwRI exprime graphiquement l'érosion par écran de sable, fournissant une image plus complète des effets de l'érosion. Cette méthode de visualisation de l'érosion a également été étendue à d'autres types d'équipements dans des environnements difficiles pour quantifier l'érosion.

"Grâce à notre technique, l'industrie pourrait prédire avec plus de précision la durée de vie des équipements dans des conditions de puits spécifiques, plutôt que d'attendre qu'ils tombent en panne", a expliqué Brysch. "Étant donné que les écrans de sable sont la principale défense contre la production de sable et qu'ils sont incroyablement coûteux à réparer, c'est un avantage considérable."

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