Filtertyper til sandkontroll

Basepipe

Basepipe er røret som filtermediet monteres på. Røret har små hull der filteret skal ligge utenpå.

Røret har gjengeparti i begge endene (box og pin). Nærmest gjengepartiet er det et stykke rør som ikke er perforert. Det brukes til rørhåndtering, for plassering av elevator og slips.

Hullene i rørveggen står med diagonal avstand for at styrken i rørene ikke skal svekkes. Dermed kan man installere tusenvis av meter med screen i én operasjon uten fare for brudd i det øverste røret.

Hullene bores ut i en dreiebenk som har flere parallelle bor som borer samtidig. Deretter roteres røret litt, og neste rad med hull bores ut. Overflaten pusses på utsiden og innsiden av røret for å fjerne stålspon og skarpe kanter. Hullene kan variere i størrelse, men er vanligvis rundt 16 mm i diameter.

Wirewrap screens

En wirewrap screen er bygd opp av trekantede stål-spiler (ribs) som går langsmed røret. Utenpå ribbene vikles en lang ståltråd rundt røret. Den punktsveises til ribbene.

Ribbene legges med jevne mellomrom rundt basepipe med spissen ut. De holdes i riktig posisjon ved hjelp av en midlertidig ramme.

Ribbene settes inn i en dreiebenk som programmeres til riktig rotasjonshastighet og matehastighet for ståltråden. Hver gang ståltråden kommer til en ribbe, punktsveises forbindelsen.

Ståltråden som vikles rundt ribbene, er rund eller trekantformet med spissen inn mot ribbene. Når ståltråden vikles rundt røret, holdes det jevn avstand mellom hver runde slik at lysåpningen i filteret er konstant. Åpningene (avstanden mellom hver runde) kontrolleres med lasermåling.

Ulempen med denne typen filter er at det ligger ytterst på røret og lett kan bli skadet i forbindelse med håndtering på overflaten, installasjon i brønnen og av plugging og utvasking under produksjon.

Wire mesh screens (filterduk)

På begynnelsen av 2000-tallet kom wire mesh screens, en ny type filter med en vevd stålduk som filtermedium. Filterduken er vevd av tynn ståltråd på samme måte som et tøystykke er vevd av tråd. Filterduken monteres utenpå en wirewrap slik at den støttes godt mot basepipen. På utsiden av filterduken legges en beskyttelseskappe som beskytter filterduken mot skader. Det betyr at et wire mesh-sandfilter består av tre lag utenpå basepipe.

Disse filtrene fikk navn som indikerte at de var ekstra gode til å filtrere formasjonssand, som "excluder" og "premium".

Fordelen med denne typen filtre er at duken er beskyttet mot skade under den ytre kappen.

Expandable screens (ekspanderende sandfilter)

Olje og gass som strømmer fra reservoaret, vil alltid velge letteste vei ut av brønnen – det vil si der friksjonen er lavest. Oljen går derfor i ringrommet mellom filteret og brønnen fram til hælen på brønnen, og går inn i screenet nærmere brønnhodet. Når det strømmer olje langs utsiden av screen liner-en i brønnen, transporteres også sandpartikler fra sandsteinen i det samme området.

Partiklene sorteres i ringrommet og danner til slutt en plugg i filteret på enkelte steder. Der screenet ikke er plugget, øker innstrømningshastigheten, og dermed øker faren for utvasking av screenet (erosjon). Dette er et stort problem som motvirker god sandkontroll.

For å redusere strømning i ringrommet, brukes en filterdimensjon som er tilpasset brønnens ID.

På slutten av 1990-tallet ble det utviklet ekspanderende sandfilter, expandable sand screens (ESS). Disse er lagd slik at den ytre diameteren kan utvides i brønnen og tilpasses brønnens indre diameter.

Ekspanderende sandfiltre er montert på en spesiell basepipe som er utformet slik at den lar seg utvide uten at den mister den opprinnelige styrken. Noen leverandører lager basepipe med snitt i røret slik at røret kan utvides uten å sprekke.

I disse screenene er innstrømningsarealet større enn på vanlige rørdimensjoner. I tillegg ledes oljen inn til innsiden av screenet i stedet for å strømme på utsiden.

Filmen under (lengde 1:02) viser utvidelse av sandskjerm.

Det er en stor fordel at røret som skal kjøres inn i brønnen, er mindre i diameter enn det endelige produktet. Mindre OD betyr mindre friksjon under innkjøring og gir mulighet til å passere restriksjoner i brønnen.

Screenet utvides ved hjelp av et utblokkingsverktøy, en kon eller en dor, som monteres på arbeidsstrengen og kjøres på innsiden av screenet og presser det til en større OD.

Utvidelsen startes ved at man skyver utblokkingsverktøyet gjennom røret. Når røret ekspanderer, vil det krympe noe i lengden.

Ekspanderingen av røret krever mye kraft. Det er veldig stor friksjon mellom konen og røret, noe som betyr at det ikke er mulig å ekspandere veldig lange lengder.

De lengste filterseksjonene som har blitt ekspandert, er i overkant av 500 meter.