گروه مهندسی تکنولوژی صنایع شیمیایی
عنوان :
مطالعه و بررسی روش های اسید زنی و
تاثیر آن بر بهره برداری مخازن
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.
کلمات کلیدی : آسیب های سازند – مخازن - اسید کاری ماتریسی – اسید کاری هوشمند
فهرست عناوین
عنوان صفحه
فصل اول –مقدمه 1
1-1آسیب سازند 2
1-2 اسید کاری ماتریسی 3
1-3 اسید کاری هوشمند 3
فصل دوم – بررسی آسیب های سازند 4
2-1 مفاهیم مهندسی خواص سازند 6
2-1-1 انواع سنگ مخزن 6
2-1-1-1 مخازن کربناته 7
2-1-1-2 مخازن ماسه ای 9
2-1-1-3 مخازن ترکیبی 9
2-1-2 تخلخل و نفوذپذیری 9
2-1-3 خاصیت تر شوندگی 11
2-1-4 قانون دارسی 11
2-1-5 شاخص بهره دهی 12
2-2 تعیین آسیب سازند 14
2-3 تاثیر آسیب سازند بر بهره دهی چاه 16
2-4 اطلاعات لازم در ارزیابی آسیب سازند 17
2-5 عوامل ایجاد کننده آسیب به سازند 19
2-5-1 ایجاد آسیب در عملیات حفاری 19
2-5-1-1 هرزروی گل حفاری 19
2-5-1-2 هجوم جامدات گل حفاری 21
2-5-2 آسیب در عملیات سیمانکاری 21
2-5-3 آسیب حاصل از تکمیل چاه 22
2-5-4 آسیب سازند در عملیات تولید 24
2-5-4-1 انتقال و مهاجرت ذرات و خرده ها 25
2-5-4-2 رسوب مواد غیر آلی 25
2-5-4-3 رسوبات مواد آلی 25
2-5-5 آسیب به سازند در عملیات تعمیر 26
1-5-6 آیجاد آسیب در عملیات انگیزش 26
2-5-6-1 تزریق غیر عمدی جامدات 27
2-5-6-2 رسوب دوباره تولیدات واکنش 27
2-5-6-3 کم شدن مقاومت فشاری نزدیک چاه 28
2-5-6-4 تشکیل امولسیون ها و اسلاج ها 28
2-5-6-5 گیر افتادن آب ها و دگرگونی خاصیت خیس شوندگی 28
2-5-6-6 مهاجرت و انتقال ذرات و خورده ها پس از عملیات 29
2-5-6-7- گیر کردن ژل های شکسته نشده 29
فصل سوم - بررسی اسید کاری ماتریسی 30
3- 1 اسید کاری ماتریسی 31
3-2 اسید های عملیاتی 33
3-2-1 اسید های معدنی 34
3-2-1-1 اسید کلریدریک ( Hcl ) 34
3-2-1-2 اسید فلوردریک (HF ) 36
3-2-2 اسید های آلی 37
3-2-2-1- اسید استیک() 37
3-2-2-2- اسید انیدریداستیک 38
3-2-2-3- اسید فورمیک(HCooH) 38
3-2-2-4- اسید سیتریک( ) ..پ39
3-2-3 اسید های پودر شده یا کریستالی پ39
3-2-4 هیبرید اسید پ 40
3-3 اسید کاری ماتریسی در طبقات کربناته پ40
3-3-1 مکانیسم حمله اسید پ 41
3-3-2 اسید های مورد استفاده پ 43
3-4 فاکتور های موثر در اسید کاری پ46
3-4-1 فشار پ 46
3-4-2 غلظت اسید پ 46
3-4-3 دما پ 47
3-4-4 نوع اسید 49
3-4-5 تعادل شیمیایی 50
3-4-6- نسبت سطوح تمام سنگ مخزن به حجم اسید مصرفی 50
3-4-7- جنس و مشخصات مخزن 51
3-5 افزایه های سیالات اسید کاری 52
3-5-1 بازدارندهای خوردگی 52
3-5-1-1 مکانیسم بازدارنده های خوردگی 53
3-5-1-2 ارزیابی آزمایشگاهی بازدارنده ها 54
3-5-1-3 انتخاب بازدارنده ها 55
3-5-2 مواد موثر سطحی 56
3-5-3 حلال های دوگانه 58
3-5-4 کاهنده های اصطکاک 59
3-5-5 عامل های هدایت کننده 60
3-5-6 افزایه های کنترل آهن 61
3-5-6-1 روش های کنترل آهن 62
3 -5-6-1-1 کنترل PH 62
3-5-6-1-2 عوامل جداکننده 62
3 -5-6-1-3 عوامل کاهنده 63
3-5-7 افزودنی های تمیز کاری 65
3-5-8 سازگاری افزایه ها 65
3-6 محاسبات و طراحی اسید کاری ماتریسی 66
3-6-1 تعیین مقدار و نوع اسید 66
3-6-2 محاسبات دبی و فشار تزریق 67
فصل چهارم – اسید کاری هوشمند 69
4-1 کاهش تولید آب با سیستم اسید کاری هوشمند 70
4-2 روش های فعلی اسید کاری بدون استفاده از APT 70
4-3 کاهش نفوذ پذیری نسبت به آب 71
4-4 چگونگی کارکرد APT 72
4-5 مزایا ی استفاده از APT 72
4-6 نتایج آزمایشگاهی 73
فصل پنجم – نتیجه گیری 75
مراجع و مآخذ 77
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 2-1 اشکال فضا های خالی در سنگ های کربناته 8
شکل 2-2 تاثیر آسیب سازند اطراف چاه در فشار جریان 16
شکل 3-1 نحوه تمیز شدن روزنه ها در اسید کاری ماتریسی 33
شکل 3-2 نحوه تماس اسید و سازند 33
شکل 3-3 ایجاد یک Worm hole در اثر تزریق Hcl در یک حفره آهکی 41
شکل 3-4 چگونگی عملکرد اسید استیک و Hcl در طبقات 43
شکل 3-5 سرعت های نسبی واکنش Hcl با سازند های آهکی در 75 48
شکل 3-6 سرعت های نسبی واکنش Hcl با سازند های آهکی 140 48
شکل 3-7 منحنی مصرف اسید نسبت به زمان برای نسبت سطح به حجم اسید های مختلف 51
شکل 3-8 یک سطح فلزی مرکب از مکان های آندی و کاتدی 53
شکل 4-1 نتایج آزمایش هدایت کننده اسید بر روی دو مغزه ماسه سنگی با نفوذ پذیری مقاومت 74
شکل 4-2 مغزه های نفتی کربناتی نفتی و آبی بعد از اسید کاری هوشمند 74
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1 فرمول شیمیایی کانی های اصلی تشکیل دهنده مخزن 6
جدول 2-2 کیفیت مخازن از نظر درجه نفوذپذیری 10
جدول 2-3 کیفیت مخازن از نظر در جه تخلخل 10
جدول 2-4 تست های مختلف فیلتراسیون بر روی سه نوع گل حفاری 20
جدول 2-5 انواع پیش شوینده ها سیمانکاری 23
جدول 3-1 مقایسه اسید کاری کربنات ها 44
جدول 3-2 مقایسه اسید ها از نظر ثابت تفکیک 49
جدول 3-3 در صد مصرف بعد از رسیدن به تعادل شیمیایی 50
جدول 3-4 مقایسه عوامل مختلف کنترل کننده آهن 64
مطالعه و بررسی روش های اسید زنی و تاثیر آن بر بهره برداری مخازن