بررسی آزمایشگاهی ماسه‌های کوارتزی ایران به منظور تولید پروپنت مورد استفاده در عملیات شکست هیدرولیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی / بخش مهندسی نفت و گاز، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 بخش مهندسی نفت و گاز، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 دانشگاه شهید باهنر کرمان- بخش مهندسی نفت و گاز

چکیده

یکی از مهم ترین پارامترها در موفقیت عملیات شکست هیدرولیکی، انتخاب پروپنت مناسب می باشد. در این پژوهش عملکرد پروپنت‌ها باتوجه به پیشنهادهای ارائه شده توسط سازمان جهانی استاندارد و انستیتو نفت آمریکا و با استفاده از آزمایش‌های دانه-بندی، مقاومت خردایشی، کرویت و گردشدگی و دانسیته حجمی ارزیابی شده است. ده معدن ماسه کوارتزی در نقاط مختلف ایران به عنوان معادن هدف این مطالعه در نظر گرفته شد. از نمونه های اخذ شده، تعداد چهار نمونه ماسه کوارتزی از سه معدن کشور بدلیل دارا بودن ویژگی های اولیه پروپنت طبیعی برای مطالعات آزمایشگاهی نهایی انتخاب شدند.. پس از آزمایش های انجام شده مشخص شد از میان چهار نمونه، ماسه 40/20 کرمان پتانسیل مناسب برای استفاده در عملیات شکست هیدرولیکی تا فشار تراکمی Psi3000 و نمونه 30/16 کرمان قابلیت استفاده به‌عنوان پروپنت تا فشار تراکمی Psi4000 را دارند. نمونه ملایر قابل استفاده در عملیات شکست هیدرولیکی نبوده و نمونه فیروزکوه فقط در چاه هایی با فشار تراکمی سازندکم‌تر از Psi1000 قابل استفاده است. درنهایت هدایت هیدرولیکی و تراوایی نمونه ها در فشارهای تراکمی مختلف، به‌وسیله سلول هدایت پذیری ساخته شده در این پژوهش اندازه گیری و تطابق خوبی با نتایج آزمایشات ابتدایی حاصل شد.

کلیدواژه‌ها


Aslam, T. 2011, REVIEW ON HYDRAULIC FRACTURING TECHNIQUE. Dalhousie University Halifax, Nova Scotia.
Masoomi, R., Bassey, I., Viktorovich, D., Dehghani, H. 2015, Analysis of proppant hydraulic fracturing in a sand oil reservoir in southwest of Iran”. International Journal of Engineering and Technology, 7(5), 1598
Cooke Jr, C. E. 1973, Conductivity of fracture proppants in multiple layers. Journal of Petroleum Technology, 25(09), 1-101
API, R. 61, Recommended Practices for Evaluating Short Term Proppant Pack Conductivity. 1989. Washington, DC: API
ISO 13503-5, Petroleum and natural gas industries —Completion fluids and materials — Part 5: Procedures for measuring the long-term conductivity of proppants. 2006, Washington, DC: API.
Pongthunya, P. 2010, Development, setup and testing of a dynamic hydraulic fracture conductivity apparatus (Doctoral dissertation, Texas A & M University).
Romero, J. D., Zhu, D., HIll, D., Awoleke, O. O., 2012, Experimental investigation of propped fracture conductivity in tight gas reservoirs using factorial design. In SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference. Society of Petroleum Engineers
Reinicke, A., Rybacki, E., Stanchits, S., Huenges, E., & Dresen, G. 2010, Hydraulic fracturing stimulation techniques and formation damage mechanisms—Implications from laboratory testing of tight sandstone–proppant systems. Chemie der Erde-Geochemistry, 70, 107-117.
Lutynski, M. A. 2015, A method of proppant pack permeability assessment. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 51
Shekhawat, D. S., Pathak, K. 2016, Proppant's performance with reservoir rock under variable closure pressure: Results of experiments with a newly developed experimental set-up. Journal of Petroleum Science and Engineering, 147, 34-46
Mohd Saaid, I., Dahlila, K., Suhaila, M., 2011, Characterization of Malaysia Sand for Possible Use as Proppant. American International Journal of Contemporary Research 1.1: 37-44.
Kothamasu, R., Choudhary, Y. K., Murugesan, K. 2012, Comparative study of different sand samples and potential for hydraulic-fracturing applications. In SPE Oil and Gas India Conference and Exhibition. Society of Petroleum Engineers
Mohammed Khair, E. M., Faried, M. 2016, Preliminary Evaluation of Silica Sand in Sudan with Respect to Fracture Sand. J Pet Environ Biotechnol, 7(276), 2
Schulz, E. C. 2014, Conductivity of proppant mixtures (Doctoral dissertation). The University of Texas at Austin.
Kamenov, A. 2013, The effect of proppant size and concentration on hydraulic fracture conductivity in shale reservoirs (Doctoral dissertation).
API, RP. 56, Recommended Practices for Testing Sand Used in Hydraulic Fracturing Operations, 1995. Washington, DC: API.
ISO 13503-2, Petroleum and natural gas industries — Completion fluids and materials — Part 2:Measurement of properties of proppants used in hydraulic fracturing and gravel-packing operations, 2006.
Sondergeld, C., Simo, H., Pournik, M. 2013, Proppant Crush Test: A New Approach. In SPE Production and Operations Symposium. Society of Petroleum Engineers.
Korson, L., Drost-Hansen, W., Millero, F. J. 1969, Viscosity of water at various temperatures. The Journal of Physical Chemistry, 73(1), 34-39.
Much, M. G., Penny, G. S. 1987, Long-term performance of proppants under simulated reservoir conditions. In Low Permeability Reservoirs Symposium. Society of Petroleum Engineers.
Jansen, T. A. 2014, The effect of rock properties on hydraulic fracture conductivity in the Eagle Ford and Fayetteville Shales (Doctoral dissertation).
Perez Pena, P. A. 2015, The Effect of Rock Properties on Fracture Conductivity in the Marcellus Shale (Doctoral dissertation).
Wen, Q., Zhang, S., Wang, L., Liu, Y., Li, X. 2007, The effect of proppant embedment upon the long-term conductivity of fractures. Journal of Petroleum Science and Engineering, 55(3), 221-227.