Sand Control 101 – นั่นนะสิ ทำไมเราต้องควบคุมน้องทราย น้องสร้างปัญหาอะไรให้เรา ถ้าน้องเข้ามาในหลุม
น้องก็แค่ไหลปนๆไปกับไฮโดรคาร์บอนไปโผล่ปากหลุม แล้วค่อยไปหาตะแกรงอะไรไปกรองทิ้งก็ได้นิ
ไม่ง่ายงั้นนะซิ เพราะน้องเหมือนกระดาษทราย เวลาน้องไหลไป น้องก็เสียดสีไปกับผนังท่อ อุปกรณ์ต่างๆที่น้องผ่านไป เหล็กหนาๆ แป๊บเดียวสึก พัง ทะลุหมด วาว์ล โช้ค ท่อ ข้อต่อ ฯลฯ วายวอดแน่ๆ
ทรายมาจากไหน แน่นอนว่ากำปั้นทุบเลย ทรายมาจากแหล่งกักเก็บที่เป็นชั้นหินทราย แหล่งกักเก็บอื่นไม่พ่นทรายออกมาหรอก
แต่ก็ไม่ทุกแหล่งกักเก็บทรายทุกแหล่งจะผลิตทราย เราคำนวนได้ คาดเดาได้ แต่ก็ต้องไปพิสูจน์ทราบเอาตอนผลิต หรือ ตอนทดสอบหลุม
ณ.ตอนนี้ เอาว่าเรามีทรายเข้ามาล่ะกัน น้องมายังไงช่างมัน หน้าที่เราคือกันน้องไม่ให้เข้าหลุม
Annulus Pressure Build up (APB)
Sand Control 101
เรามีสองวิธีหลักๆ
วิธีแรก เราควบคุมการไหลของไฮโดรคาร์บอน ไม่ให้อัตราการไหลเกินจุดๆหนึ่งที่ทรายจะเข้ามาเกินปริมาณที่เป็นอันตรายต่อองคาพยพของหลุมและอุปกรณ์การผลิตที่ปากหลุมตลอดไปจนถึงสถานีผลิต
ไม่ต้องถึงกับไม่มีเลย เอาแค่พอมี แต่ไม่อันตราย วิธีนี้ง่ายสุด
แต่ถ้าลดอัตราการไหลแล้ว แต่มันต่ำเกินไปที่จะทำเงินได้ ก็ต้องใช้วิธีต่อไป
วิธีที่สอง หาอะไรไปกันน้องไม่ให้เข้าหลุม
ก่อนอื่น มาเข้าใจตัวแปรหลักในการเลือกใช้วิธีกันทรายเข้าหลุมก่อน
- ขนาด (Particle size) วัดเป็นไมครอน
- ความสม่ำเสมอของขนาด (Particle size distribution) ขนาดมันแปรผันเยอะไหมจากค่ากลางของมัน
วัดได้สองแบบ แบบดังเดิมก็เอาตะแกรงหลายๆขนาดกรองเอา หรือ ไฮเทคหน่อย ก็เอาลำแสงยิง แบบวัด PM 2.5 นี่แหละ
วัดออกมาได้แล้วเอามาพล๊อตตามปริมาณของขนาดต่างๆ สมมุติว่าได้ค่าออกมาประมาณนี้่
UC Uniformity = D40/D90
SC Sorting = D10/D90
ไปทำความเข้าใจสูตรเอาเองนะ ผมไม่สอนล่ะ แต่ให้เข้าใจง่ายๆว่า
UC ยิ่งมาก ขนาดเม็ดทรายมันยิ่งใกล้ๆเป็นขนาดเดียวกัน
SC ยิ่งมาก (สังเกตุสูตรมันตรงข้ามกับ UC) แปลว่า เม็ดทรายมันเรียงตัวดี
มาดูกันว่าวิธีกันน้องเข้าหลุมมีกี่วิธี อะไรบ้าง
- Stand Alone Screen/ Expandable Sand Screen (SAS)
- Open Hole Gravel Pack (OHGP)
- Cased Hole Gravel Pack (CHGP)
- Thru Tubing Gravel Pack (TTGP)
- Criteria
Stand Alone Screen/ Expandable Sand Screen (SAS)
ง่ายสุด เอาตะแกรงลงไปกั้นไว้เลย ตะแกรงมีสองแบบ คือ แบบหลวมๆ ขนาดตะแกรงเล็กกว่าหลุม (ถูก เร็ว กรองไม่ดี แต่ใช้ได้ได้เกือบทุกสภาพหลุม) กับแบบขยายไปติดผนังหลุม (กรองดี ติดตั้งช้า แพง และ ขึ้นกับสภาพของหลุม)
แต่ทั้งสองแบบ ขึ้นกับขนาดทรายเม็ดไม่ต่างกันเยอะ (UC สูง) และ เรียงตัวดี (SC สูง)
screen ก็มีหลายยี่ห้อ เกรด และ ประเภท ข้างล่างนี้ผมก๊อปๆมาให้ดูเป็นน้ำจิ้ม
Open Hole Gravel Pack (OHGP)
เหมือน SAS แต่เอากรวดไปยัดไว้ระหว่างตะแกรงกับชั้นหิน พอทรายเข้ามาก็ไปติดที่กรวด
เหมาะกับ
- หลุมที่อัตราผลิตเยอะ
- ผลิตแบบเหมารวม (comingle) แยกผลิต (selective) เป็นโซนๆไม่ได้
- ไม่มีชั้นหินที่บวมน้ำ (reactive shale) แทรกในโซนผลิต ไม่งั้นมันบวมเป่งมาอุดตะแกรง
- ทรายเรียงตัวไม่ดี (SC ต่ำ)
ตอนจะเลือก เรามักจะมีคู่แข่งระหว่าง SAS กับ OHGP ผมถาม เอไอมาให้ ได้คำตอบแบบนี้ครับ
Cased Hole Gravel Pack (CHGP)
มันก็คือหลุม cased & cemented + perf ยิงระเบิดทะลุ ท่อกรุ เข้าชั้นหิน แล้วเอาตะแกรงหย่อนลงไป เอากรวดยัดเข้าไประหว่างตะแกรงกับท่อกรุ
เหมาะกับ
- ทรายห่วยๆ UC สูง SC ก็สูง
- เลือกผลิตได้เป็นโซนๆ
- หลุมเอียงๆ
เรามักไม่เอา SAS มาแข่งกับ CHGP แต่เรามักต้องเลือกระหว่าง CHGP กับ OHGP เอไอตอบผมมาแบบนี้ครับ
Thru Tubing Gravel Pack (TTGP)
เอาจริงๆวิธีนี้ก็ CHGP นั่นแหละ แต่หลุมเล็ก ไม่ต้องใช้ rig ใช้ coil tubing เครื่องเคราอุปกรณ์ก็เล็กเรียวผอมเพรียวกว่า CHGP ตามขนาดหลุม ข้อจำกัดอะไรต่างๆก็เยอะกว่าตามขนาดหลุมที่เล็กลง
ข้างล่างนี้เป็นข้อจำกัดคร่าวๆของ TTGP ที่ผมรวบรวมมาเองจากหลายๆแหล่ง ไม่ยืนยันความถูกต้อง และ สงวนสิทธิ์ถ้าเอาไปใช้แล้วหลุมพังนะ 555
ส่วนวิธีเลือก ก็มีหลายๆแบบ ตั้งแต่หยาบๆเบื้องต้น และ ใช้ซอฟแวร์ของบ.ผู้รับเหมาเฉพาะทางที่ให้บริการด้านนี้
ข้างล่างนี้ผมเอามาให้ดูเป็นไอเดียๆคร่าวๆเท่านั้นครับ
เอาล่ะ ผมว่าพอแค่นี้ดีกว่าสำหรับระดับ 101