چکیده:
از روش های کاربردی که می تواند هزینه و زمان برداشت نفت را کاهش و میزان بهره دهی مخازن را بعضاً حدود 500درصد افزایش دهد روش های اسید کاری می باشد.این روش ها برای رفع آسیب های سازند و افزایش نفوذ پذیری مخازن نیز در ایران به کار گرفته می شوند.
در حال حاضر شرایط اقتصادی این گونه ایجاب می کند که اپراتور ها به گونه ای عمل کند که با زده چاه ها به حد اکثر برسد که یکی از فعالیت ها در این زمینه تحریک چاه توسط اپراتور ها می باشد. عملیات تحریک چاه پدیده ای جدید نمی باشد بلکه در سالیان قبل نیز به دلایل متفاوتی از این پدیده استفاده شده است. با حصول پیشرفت هایی در زمینه تحریک چاه، اسید کاری ماتریس و شکاف دهنده و … این امکان را به اپراتور داده است که ظرفیت تولیدی چاه ها را به طور بهینه، افزایش دهد.
از جمله مواردی که باید در طول دوران عمر یک چاه به آن توجه داشت آسیب های سازند می باشد که به دلایل متفاوتی ممکن است رخ دهد.
در میان تکنیک های تحریک چاه اسید کاری ماتریس گسترده ترین دامنه عملکرد را دارا می باشد که یکی از دلایل آن پایین بودن هزینه های نسبی این عملیات، نسبت به عملیات دیگر می باشد. اسید کاری ماتریس، جریان اسید به درون منافذ و حفره های طبیعی سازند با فشاری کمتر از فشار ترک خوردن آن می باشد و هدف آن، افزایش نفوذ پذیری و تخلخل سازند تولید کننده نفت می باشد.
مقدمه:
از مهم ترین خواص سنگ های مخزن، میزان تخلخل آنها ست که در آن ها نفت و گاز تجمع می کنند. خلل و فرج ها هر چقدر کوچک هم که باشند هیچ وقت خالی نیستند و با سیالاتی مانند آب، نفت و یا گاز پر شده اند. اگر این این سیال ها بخواهند جریان پیدا کنند، لازم است که این سوراخ های ریز به نحوی با هم مرتبط باشند و یا به عبارت دیگر نفوذ پذیری داشته باشند. هر چه قدر نفوذ پذیری بیش تر باشد عبور سیال از خلل و فرج ها ساده تر و سریع تر صورت خواهد گرفت.
اکثراً در چاه های نفت وگاز به علت آسیب های وارد به سازند در منطقه نزدیک چاه، نفوذ پذیری کاهش می یابد. از جمله عوامل این آسیب ها گل های حفاری هستند که در هنگام حفاری با نفوذ در طبقه ، ایجاد آسیب می کنند. رسوبات مواد آلی از این جمله موادند. برای رفع این موضوع و افزایش تولید چاه باید به درمان و تحریک چاه پرداخته شود.
اسید کاری یکی از روش های عمومی و پر کاربرد در فرآیند تحریک چاه می باشد. در این عملیات اسید با فشار های متفاوت به داخل طبقات تزریق می گردد تا با حل نمودن و خارج کردن گیر ها و نیز گشاد کردن مجرای موجود باعث افزایش نرخ تولید گردد.
فهرست مطالب
مقدمه
فصل اول – بررسی آسیب های سازند
1-1 مفاهیم مهندسی خواص سازند
1-1-1 انواع سنگ مخزن
1-1-1-1 مخازن کربناته
1-1-1-2 مخازن ماسه ای
1-1-1-3 مخازن ترکیبی
1-1-2 تخلخل و نفوذپذیری
1-1-3 خاصیت تر شوندگی
1-1-4 قانون دارسی
1-1-5 شاخص بهره دهی
1-2 تعیین آسیب سازند
1-3 تاثیر آسیب سازند بر بهره دهی چاه
1-4 اطلاعات لازم در ارزیابی آسیب سازند
1-5 عوامل ایجاد کننده آسیب به سازند
1-5-1 ایجاد آسیب در عملیات حفاری
1-5-2 آسیب در عملیات سیمانکاری
1-5-3 آسیب حاصل از تکمیل چاه
1-5-4 آسیب سازند در عملیات تولید
1-5-5 آسیب به سازند در عملیات تعمیر
1-5-6 آیجاد آسیب در عملیات انگیزش
فصل دوم- بررسی اسید کاری ماتریسی
2- 1اسید کاری ماتریسی
2-2اسید های عملیاتی
2-2-1 اسید های معدنی
2-2-2 اسید های آلی
2-2-3 اسید های پودر شده یا کریستالی
2-2-4 هیبرید اسید
2-3 اسید کاری ماتریسی در طبقات کربناته
2-3-1 مکانیسم حمله اسید
2-3-2 اسید های مورد استفاده
2-4 فاکتور های موثر در اسید کاری
2-5 افزایه های سیالات اسید کاری
2-5-1 بازدارندهای خوردگی
2-5-1-1 مکانیسم بازدارنده های خوردگی
2-5-1-2 ارزیابی آزمایشگاهی بازدارنده ها
2-5-1-3 انتخاب بازدارنده ها
2-5-2 مواد موثر سطحی
2-5-3 حلال های دوگانه
2-5-4 کاهنده های اصطکاک
2-5-5 عامل های هدایت کننده
2-5-6 افزایه های کنترل آهن
2-5-6-1 روش های کنترل آهن
2-5-7 افزودنی های تمیز کاری
2-5-8 سازگاری افزایه ها
2-6 محاسبات و طراحی اسید کاری ماتریسی
2-6-1 تعیین مقدار و نوع اسید
2-6-2 محاسبات دبی و فشار تزریق
فصل سوم – اسید کاری هوشمند
3-1 کاهش تولید آب با سیستم اسید کاری هوشمند
3-2 روش های فعلی اسید کاری بدون استفاده ازAPT
3-3 کاهش نفوذ پذیری نسبت به آب
3-4 چگونگی کارکرد APT
3-5 مزایا ی استفاده از APT
3-6 نتایج آزمایشگاهی
مراجع و مآخذ
فهرست اشکال
شکل 1-1 اشکال فضا های خالی در سنگ های کربناته
شکل 1-2 تاثیر آسیب سازند اطراف چاه در فشار جریان
شکل 2-1 اسید کاری ماتریسی
شکل 2-2 ایجاد یک Worm hole در اثر تزریق Hcl در یک حفره آهکی
شکل 2-3 چگونگی عملکرد اسید استیک و Hcl در طبقات
شکل 2-4 سرعت های نسبی واکنش Hcl با سازند های آهکی در 75
شکل 2-5 سرعت های نسبی واکنش Hcl با سازند های آهکی 140
شکل 2-6 منحنی مصرف اسید نسبت به زمان برای نسبت سطح به حجم اسید های مختلف
شکل 2-7 یک سطح فلزی مرکب از مکان های آندی و کاتدی
شکل 3-1 نتایج آزمایش هدایت کننده اسید بر روی دو مغزه ماسه سنگی با نفوذ پذیری مقاومت
شکل 3-2 مغزه های نفتی کربناتی نفتی و آبی بعد از اسید کاری هوشمند در آزمایش جریانی
مغزه های موازی
فهرست جداول
جدول 1-1 فرمول شیمیایی کانی های اصلی تشکیل دهنده مخزن
جدول 1-2 کیفیت مخازن از نظر درجه نفوذپذیری
جدول 1-3 کیفیت مخازن ار نظر در جه تخلخل
جدول 1-4 تست های مختلف فیلتراسیون بر روی سه نوع گل حفاری
جدول 1-5 انواع پیش شوینده ها سیمانکاری
جدول 2-1 مقایسه اسید کاری کربنات ها
جدول 2-2 مقایسه اسید ها از نظر ثابت تفکیک
جدول 2-3 در صد مصرف بعد از رسیدن به تعادل شیمیایی
جدول 2-4 مقایسه عوامل مختلف کنترل کننده آهن