Evaluation of Filter Cake Mineralogy in a Horizontal Well. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF M.S._Thesis_Bageri_Badr.pdf Download (6MB) | Preview

Arabic Abstract

تتكون طبقة طين الحفر اثناء حفر الأبار وذلك لبناء طبقة عازلة على جدار البئر تعمل على منع طين الحفر من التدفق إلى الطبقات النفطيه. وعلية فإن تكوين هذه الطبقة يعتمد وبشكل رئيسي على مكونات طين الحفر ومايحدث له من تغييرات اثناء حفر البئر. في هذا البحث عملنا على دراسة التركيب الكيميائي لهذه الطبقة اضافة الى سماكتها خلال حفر الجزء الافقي من البئر. فتركزت هذه الدراسة على هذه الخصائص ومدى تغيّرها في الجزء الأفقي من الطبقات الرملية. طين الحفر المستخدم في هذا البحث تم اخذه خلال حفر الجزء الأفقي من البئر. لدراسة مكونات الطبقة يتم تكوين الكعكة اولاً عن طريق إجراء تجربة ترشيح طين الحفر تحت ظغوط عالية بعد ذلك ثم استخدام جهاز المسح الميكروسكوبي الدقيق (SEM) وكذلك جهاز اشعة اكس (XRD) لدراسة مكونات هذه الطبقة. كما تمّ استخدام جهاز الاشعة المقطعية (CT scan) لفحص التدفق الداخلي للمواد الصلبة. اثبتت نتائج هذه البحث أن التركيب الكيميائي لطبقة طين الحفر المتكونة اثناء حفر الجزء الأفقي من البئر في الطبقات الرملية ليس ثابتا حيث ازدادت نسبة المكونات الرملية في هذه الطبقة إلى مايقارب 50% وذلك نتجية لتدوير قطع الصخور الدقيقة مع طين الحفر. كما اثبتت هذه الدراسة ايضا ان سماكة الطبقة تزيد مع زيادة الطول المحفور من المقطع الافقي. كذلك الحال في نتائج الاشعة المقطعيه حيث برهنت انه ومع ازدياد نسبة المكونات الرملية فان التدفق الداخلي للمواد الصلبة يشكل ضررا حيث يصل الى عمق اكبر من مثيلة في العينات ذات المحتوى الرملي الاقل.

English Abstract

Filter cake occurs intentionally during the drilling operations to prevent fluid losses to the formation and to allow good circulation for drilling fluids to the surface and is known to depend on a well-designed drilling mud fluids and additives. The filter cake must allow for minimum filtration and solid invasions to the formation and must also withstand high differential overbalance pressures. This work evaluated the filter cake properties such as filter cake thickness and mineralogy in the horizontal section of well during drilling sandstone formation. This study focuses on the chemical composition of filter cake formed in the horizontal section, from its tip to its toe. High pressure fluid loss test were performed using real drilling fluid samples from the field which were collected during drilling of a horizontal section in a sandstone formation. The mineralogy of the external filter cake formed by fluid loss test is described in detail using both Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-Ray Diffraction (XRD). CT scan also was used to evaluate the internal solids invasion. The results show that for long horizontal sections in sandstone formations, the composition of the filter cake is not constant from its toe to heal and the sand percentage increases up to 50%. Since the small drilled solids, those are not properly removed, will be mixed with the drilling fluid during circulation and degrade the performance of the drilling fluid as well as become an integral part of the fabric of the filter cake. Moreover, this study investigates that as more feet of horizontal section of sandstone formation is drilled the sand percentage increases as well as the cake thickness increases. This internal invasion becomes critical when the sand percentage reaches higher than 40%, because the solids will invade into deeper zones.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Research > Petroleum Petroleum > Rock and Fluid Properties Petroleum > Drilling Engineering
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering
Committee Advisor:	Abdulaziz, Al-Majed
Committee Members:	Abdullah, Sultan and Anwar, Ul-Hamid
Depositing User:	BAGERI BAD SALEM (g200804580)
Date Deposited:	10 Jun 2012 11:32
Last Modified:	01 Nov 2019 15:35
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138677