اسيد كاري در عمليات حفاري و بررسي روش هاي اسيد زني و تاثير آن بر بهره دهي مخازن

چکيده:
از روش هاي کاربردي که مي تواند هزينه و زمان برداشت نفت را کاهش و ميزان بهره دهي مخازن را بعضاً حدود 500درصد افزايش دهد روش هاي اسيد کاري مي باشد.اين روش ها براي رفع آسيب هاي سازند و افزايش نفوذ پذيري مخازن نيز در ايران به کار گرفته مي شوند.
در حال حاضر شرايط اقتصادي اين گونه ايجاب مي کند که اپراتور ها به گونه اي عمل کند که با زده چاه ها به حد اکثر برسد که يکي از فعاليت ها در اين زمينه تحريک چاه توسط اپراتور ها مي باشد. عمليات تحريک چاه پديده اي جديد نمي باشد بلکه در ساليان قبل نيز به دلايل متفاوتي از اين پديده استفاده شده است. با حصول پيشرفت هايي در زمينه تحريک چاه، اسيد کاري ماتريس و شکاف دهنده و … اين امکان را به اپراتور داده است که ظرفيت توليدي چاه ها را به طور بهينه، افزايش دهد.
از جمله مواردي که بايد در طول دوران عمر يک چاه به آن توجه داشت آسيب هاي سازند مي باشد که به دلايل متفاوتي ممکن است رخ دهد.
در ميان تکنيک هاي تحريک چاه اسيد کاري ماتريس گسترده ترين دامنه عملکرد را دارا مي باشد که يکي از دلايل آن پايين بودن هزينه هاي نسبي اين عمليات، نسبت به عمليات ديگر مي باشد. اسيد کاري ماتريس، جريان اسيد به درون منافذ و حفره هاي طبيعي سازند با فشاري کمتر از فشار ترک خوردن آن مي باشد و هدف آن، افزايش نفوذ پذيري و تخلخل سازند توليد کننده نفت مي باشد.

مقدمه:
از مهم ترين خواص سنگ هاي مخزن، ميزان تخلخل آنها ست که در آن ها نفت و گاز تجمع مي کنند. خلل و فرج ها هر چقدر کوچک هم که باشند هيچ وقت خالي نيستند و با سيالاتي مانند آب، نفت و يا گاز پر شده اند. اگر اين اين سيال ها بخواهند جريان پيدا کنند، لازم است که اين سوراخ هاي ريز به نحوي با هم مرتبط باشند و يا به عبارت ديگر نفوذ پذيري داشته باشند. هر چه قدر نفوذ پذيري بيش تر باشد عبور سيال از خلل و فرج ها ساده تر و سريع تر صورت خواهد گرفت.
اکثراً در چاه هاي نفت وگاز به علت آسيب هاي وارد به سازند در منطقه نزديک چاه، نفوذ پذيري کاهش مي يابد. از جمله عوامل اين آسيب ها گل هاي حفاري هستند که در هنگام حفاري با نفوذ  در طبقه ، ايجاد آسيب مي کنند. رسوبات مواد آلي از اين جمله موادند. براي رفع اين موضوع و افزايش توليد چاه بايد به درمان و تحريک چاه پرداخته شود.
اسيد کاري يکي از روش هاي عمومي و پر کاربرد در فرآيند تحريک چاه مي باشد. در اين عمليات اسيد با فشار هاي متفاوت به داخل طبقات تزريق مي گردد تا با حل نمودن و خارج کردن گير ها و نيز گشاد کردن مجراي موجود باعث افزايش نرخ توليد گردد.

فهرست مطالب
مقدمه
فصل اول – بررسي آسيب هاي سازند
1-1    مفاهيم مهندسي خواص سازند
1-1-1 انواع سنگ مخزن
1-1-1-1 مخازن کربناته
1-1-1-2  مخازن ماسه اي
1-1-1-3 مخازن ترکيبي
1-1-2 تخلخل و نفوذپذيري
1-1-3 خاصيت تر شوندگي
1-1-4  قانون دارسي
1-1-5 شاخص بهره دهي
1-2 تعيين آسيب سازند
1-3 تاثير آسيب سازند بر بهره دهي چاه
1-4 اطلاعات لازم در ارزيابي آسيب سازند
1-5 عوامل ايجاد کننده آسيب به سازند
1-5-1 ايجاد آسيب در عمليات حفاري
1-5-2 آسيب در عمليات سيمانکاري
1-5-3 آسيب حاصل از تکميل چاه
1-5-4 آسيب سازند در عمليات توليد
1-5-5 آسيب به سازند در عمليات تعمير
1-5-6 آيجاد آسيب در عمليات انگيزش
فصل دوم- بررسي اسيد کاري ماتريسي
2- 1اسيد کاري ماتريسي
2-2اسيد هاي عملياتي
2-2-1 اسيد هاي معدني
2-2-2 اسيد هاي آلي
2-2-3 اسيد هاي پودر شده يا کريستالي
2-2-4 هيبريد اسيد
2-3 اسيد کاري ماتريسي در طبقات کربناته
2-3-1 مکانيسم حمله اسيد
2-3-2 اسيد هاي مورد استفاده
2-4 فاکتور هاي موثر در اسيد کاري
2-5 افزايه هاي سيالات اسيد کاري
2-5-1 بازدارندهاي خوردگي
2-5-1-1 مکانيسم بازدارنده هاي خوردگي
2-5-1-2 ارزيابي آزمايشگاهي بازدارنده ها
2-5-1-3 انتخاب بازدارنده ها
2-5-2 مواد موثر سطحي
2-5-3 حلال هاي دوگانه
2-5-4 کاهنده هاي اصطکاک
2-5-5 عامل هاي هدايت کننده
2-5-6 افزايه هاي کنترل آهن
2-5-6-1 روش هاي کنترل آهن
2-5-7 افزودني هاي تميز کاري
2-5-8 سازگاري افزايه ها
2-6 محاسبات و طراحي اسيد کاري ماتريسي
2-6-1 تعيين مقدار و نوع اسيد
2-6-2 محاسبات دبي و فشار تزريق
فصل سوم – اسيد کاري هوشمند
3-1 کاهش توليد آب با سيستم اسيد کاري هوشمند
3-2 روش هاي فعلي اسيد کاري بدون استفاده ازAPT
3-3 کاهش نفوذ پذيري نسبت به آب
3-4 چگونگي کارکرد   APT
3-5 مزايا ي استفاده از APT
3-6 نتايج آزمايشگاهي
مراجع و  مآخذ

فهرست اشکال
شکل 1-1 اشکال فضا هاي خالي در سنگ هاي کربناته
شکل 1-2 تاثير آسيب سازند اطراف چاه در فشار جريان
شکل 2-1 اسيد کاري ماتريسي
شکل 2-2 ايجاد يک Worm hole در اثر تزريق Hcl در يک حفره آهکي
شکل 2-3 چگونگي عملکرد اسيد استيک و Hcl در طبقات
شکل 2-4 سرعت هاي نسبي واکنش Hcl با سازند هاي آهکي در   75
شکل 2-5 سرعت هاي نسبي واکنش Hcl با سازند هاي آهکي   140
شکل 2-6 منحني مصرف اسيد نسبت به زمان براي نسبت سطح به حجم اسيد هاي مختلف
شکل 2-7 يک سطح فلزي مرکب از مکان هاي آندي و کاتدي
شکل 3-1 نتايج آزمايش هدايت کننده اسيد بر روي دو مغزه ماسه سنگي با نفوذ پذيري مقاومت
شکل 3-2 مغزه هاي نفتي کربناتي نفتي و آبي بعد از اسيد کاري هوشمند در آزمايش جرياني
مغزه هاي موازي

فهرست جداول
جدول 1-1 فرمول شيميايي کاني هاي اصلي تشکيل دهنده مخزن
جدول 1-2 کيفيت مخازن از نظر درجه نفوذپذيري
جدول 1-3 کيفيت مخازن ار نظر در جه تخلخل
جدول 1-4 تست هاي مختلف فيلتراسيون بر روي سه نوع گل حفاري
جدول 1-5 انواع پيش شوينده ها سيمانکاري
جدول 2-1 مقايسه اسيد کاري کربنات ها
جدول 2-2 مقايسه اسيد ها از نظر ثابت تفکيک
جدول 2-3 در صد مصرف بعد از رسيدن به تعادل شيميايي
جدول 2-4 مقايسه عوامل مختلف کنترل کننده آهن