Strømning i oljebrønner

Sandproduksjon fra ukonsoliderte sandsteiner i oljebrønner kan føre til tapt produksjon og skader på utstyr. For å hindre dette er analytisk modellering av strømning gjennom brønner med sandkontroll sentralt.

Metodene som er utviklet i doktorgradsarbeidet kan bidra til å forbedre brønndesign, optimalisere operasjonelle prosedyrer, og til å identifisere skade i brønner tidlig. Alt i alt kan dette bidra til økt produksjon, feltlønnsomhet og sikkerhet.

Mer enn 70 prosent av verdens olje- og gassreserver finnes i reservoarer der sandproduksjon kan forekomme. Den vanligste metoden for å hindre slik sandproduksjon er såkalte gruspakker, et mekanisk filter som installeres nede i brønnen. Unneland presenterer metoder for å predikere brønnstrøm bedre før gruspakkeoperasjonene, og for å evaluerere resultatet etter operasjonen og måle brønnens yteevne over tid.

Analytiske metoder for å predikere trykkoppførsel i gruspakkede brønner er gjennomgått, med spesiell fokus på høyhastighetseffekter. Ved hjelp av feltdata fra tre store oljefelt på norsk sokkel er kalibrerte og forbedrede analytiske modeller utviklet. Anbefalt modell er basert på strømning gjennom grus og formasjonssand i perforeringstunneler. Nye empiriske korrelasjoner for høyhastighetsstrømning er utviklet og sammenlignet med tidligere arbeid.

Unneland presenterer også ny metodikk for å evaluere og sammenligne ytelse i ulike brønner. Han har utviklet nye metoder for å kunne diagnostisere problemer i brønner på et tidlig tidspunkt. Data fra permanent installerte nedihulls trykkmålere er et viktig verktøy for reservoaringeniørene som følger opp brønnene, og metodene gir muligheter for å følge opp brønnene i sann tid.

Avhandlingen har tittelen Performance of high-rate gravel-packed oil wells (Prediksjon, evaluering og monitorering av høyhastighets strømning i gruspakkede oljebrønner). Arbeidet er utført med støtte fra Statoil, Stavanger, og Chevron, San Francisco. Deler av arbeidet er utført ved Stanford University, California. Resultater av arbeidet er publisert i internasjonale tidsskrifter og presentert på konferanser.