جزوه درس انگیزش چاه (اسیدکاری)، ویرایش دوم

درس انگیزش چاه

ویرایش دوم

https://sites.google.com/site/halaminia

mailto:[email protected]

http://alaminia.iauq.ac.ir/




(ویرایش دوم)درس انگیزش چاه







حوزه تدریس

30-Dec-1512 نیااعلمی. ، ح94، مهر (ویرایش دوم)ها انگیزش چاه

توصیف دوره آماده شده برای

(مجموعا دو ساعت در هفته)درس دو واحدیمختص دانشجویان سال سوم و چهارم دانشگاه رشته مهندسی نفت

نیازهاپیشبرداری یکعملیات بهره


سرفصل درس انگیزش چاه(1390مصوب وزارت علوم )مقدمهتسهیالت موجود در سر چاه

تاج چاه : ،فلنج مبناهای سر لوله جداری، ماسورههای جداری، نگهدارنده ،ماسوره سر لوله مغزیهای بهره برداریشیرتسهیالت سر چاهی

کاهنده ها

های تکمیلیطراحی انواع رشتهگازی-های نفتیچاههای فرازآوری رشتههای ترشمحیطحومه شهریهای فراساحلیچاههای زائد تزریق آب، گاز، دفع آبPre-Slotted Liners

های ایمنی درون چاهی انواع شیرو سطحی


سرفصل درس انگیزش چاه(ادامه( )1390مصوب وزارت علوم )تکمیل چاه

استفاده از خدمات چاه پیماییدر عملیات تکمیل

Wireline Servicesاالهای با فشار و دمای بتکمیل چاهتکمیل دوگانه یا بیشترتکمیل زیر سطحی

Mud Line Suspension های هوشمندچاهایهای چند شاخهچاه عملیات مشبک کاری

های موثر در مشبک کاریفاکتورراندمان عمل مشبک کاری

تمیز سازی چاه استفاده از نیتروژن

در عملیات فرازآورینمونه برداری از نفت یا گاز چاههامشکالت چاهها تعمیر چاه


سرفصل درس انگیزش چاه(ادامه( )1390مصوب وزارت علوم )اسید کاری

اسید کاری و محاسبات مربوطهطراحی ماتریس اسیدپیش بینی میزان تزریق استفاده از لوله مغزی سیار در

عملیات فرازآوری و اسیدکاری


منابع پیشنهادی وزارت علوم


منابع امتحانیهای کالسیارائه

منابع معرفی شده در کالس


منابع کمکی پیشنهادیکتاب انگیزش چاه نفت

Schechter, Robert Samuel. "Oil well stimulation." (1992).


منابع کمکی

Chilingarian, George V., John O. Robertson, and Sanjay Kumar. Surface Operations in Petroleum

Production, I. Elsevier, 1987.


برنامه تدریس معارفه، معرفی دوره: هفته یکممباحث مقدماتی: هفته دومهفته سوم :هفته چهارم :هفته پنجم :هفته ششم :هفته هفتم :هفته هشتم :

هفته نهم :هفته دهم :هفته یازدهم :هفته دوازدهم :هفته سیزدهم :های آموزش: هفته چهاردهم

متفرقهههای متفرقآموزش: هفته پانزدهمرفع اشکال: هفته شانزدهم


مباحث تدریس شدهطراحی رشته تکمیلیآسیب سازندهای انگیزش چاهروش

شستشو با اسیداسیدکاری

انواع اسید مورد استفادههای مورد استفادهافزایهعملیات

شکاف هیدرولیک


های فعال داخلی و بینشرکتالمللی

ایرانیمهندسی و خدمات چاه پیمایی مهران ،شرکت خدمات نفتی داناپتروصنعت حفار

خارجی


mehranservices.com

ابیهای تخصصی کاریشبکه بین المللی

شبکه اجتماعی لیکنداینLinkedin.com

ایران تلنتwww.irantalent.com


http://www.irantalent.com/

نرم افزارهای مرتبطخارجی

Stimcade(طراحی اسیدکاری متعلق به شلومبرژه)


امور آموزشی ترم جاری . برای کلیه دروس ( 94مهر )1بصورت موقت

پیوند ارائه. های کالسی و محتوای مربوط به 2(اسیدکاری)درس انگیزش چاه

پیوند کلیه دروس تدریس شده تاکنون. 3

: اطالعات بیشتر در نشانی. 4https://sites.google.com/site/halaminia

https://sites.google.com/site/halaminia/edu/trm

https://sites.google.com/site/halaminia/edu/deg/stm

https://sites.google.com/site/halaminia/edu


Well Completionتکمیل چاه،

عملیات بعد از اتمام حفاری وهره رسیدن به عمق نهایی برای ب

برداری بهینه از چاه انجام توسط

همان دکل حفاری چاه از جمله وظایف گروه حفاری

نصب تجهیزات بهره برداریدرون چاهی در خالل عملیات

تکمیل چاه


مراحل اصولی تکمیل چاهنمودارگیری

،بررسی مقدماتی سازند حفاری شدهتعیین مرز و محدوده سازند و توانایی تولید سازند

،آزمایش ساق متهDrill Stem Testتر الیه تولیدیشناخت دقیق

اسید کاری و انگیزش چاهاز بین بردن پوسته و افزایش ظرفیت تولید سازند


ی و نمونه تکمیل چاه باآستری سیمان کارمشبک شده همراه با لوله مغزی


های تکمیل چاهانواع روش

،تکمیل حفره بازOpen Hole Completion

،تکمیل با جداره و مشبک کاریCase Hole Completion

های تکمیلی پیشرفته، تکمیل با رشتهCompletion Stringعالی ترین نوع تکمیل کاهش هزینه، افزایش بهره وری و عمر چاه و مخزن و لذا تعمیرات کم تر با

انتخاب تکمیل صحیح


مزایا و معایب تکمیل حفره بازمزایای:

های سازندحداقل سازی آسیب تفسیر و تحلیل راحت تر انواع

نگاره هاتولید از تمام قطر چاهساده و کم هزینه اولیه ترین روش

( صرفا نیازمند تاج)تکمیل چاه لنیاز به دکل روز کمتر جهت تکمیهزینه تجهیزات بسیار پایینحذف هزینه مشبک کاریحضور سنگ مخزن در دیواره چاه جریان سیاالت مخزن بدون هیچ

مانعی در تمام طول جداره چاه

معایب: دشواری کنترل فشار و شدت

جریاندشواری کنترل آب و گاز دهی

( کاهش تولید برای تاخیر مخروط(شدگی آبی و گازی

یسرعت بیشتر مخروط شدگی آب دشواری عملیات اسید کاری یا

شکافت هیدرولیکی یک قسمتمشخص از سازند

دشواری کشتن و انگیزش چاههزینه باال فرازآوری مصنوعی


کاربرد تکمیل حفره باز چاهها با این روش تکمیل و نامناسب بودن آنمحدود بودن چاه

ه تولید بهترین انتخاب برای رسیدن به بیشترین تولید در مخازن با محدودزیاد و جنس سنگ مخزن مناسب

های نفتیهای گازی و کمتر در چاهاستفاده بیشتر در چاه کاربرد عموما در مخازن کربناته، مستحکم و پیوسته و ضخیم

(توان تولید حجم زیادی از سیال)لزوم ضخیم بودن سازند (تولید آب حین تولید نفت)عدم وجود الیه آبی در قسمت حفره بازعدم ماسه زا بودن سنگ مخزن

عدم تکمیل حفره باز مخازن کربناته شیل دارها و امکان انسداد چاهبه دلیل ریزش شیل•

علل استفاده اجباری استفاده از این روشعمیق بودن مخزن و نبود آستری در سایزهای زیر سه و نیم اینچ


تکمیل حفره بازشماتیک دهانه چاه

تکمیل حفره(الفبازتکمیل ( ب

آستری شیار دار


تکمیل با آستریشماتیک دهانه چاه

تکمیل با (الفتوری و آستری

تکمیل ( بآستری سیمانی


همراحل تکمیل چاه به روش حفره بست پوشش کامل سنگ مخزن توسط جداره یا آستری

بهتر بودن نمودارگیری قبل از راندن آستری

های تولیدی تشخیص نقاط بهره ده مخزن و الیهبا نمودارگیری و تعیین سطوح تماس

سیمان کاری آستریبرای حذف قسمت گازی و آبی مخزن علیرغم آسیب رسانی مخزنت ها بعد از عبور از آستری و سیمان تا چند فومشبک کاری و نفوذ گلولهدر سازند( فوت 3تا 2کمتر از )

شروع بهره برداری از چاه در صورت وجود تزریق پذیری مناسباسیدکاری و ایجاد تزریق پذیری: در غیر این صورت


تهمقایسه تکمیل حفره باز و حفره بسمزایای تکمیل حفره بسته چاه نسبت به حفره باز:

طول عمر بیشتر در شرایط برابر و نیاز به تعمیر کمترتاخیر در مخروط شدگی آبی و گازیتعمیر راحت تر چاه در صورت وقوع مخروط شدگی گازی و آبیانگیزش آسان تر قسمتی از چاههای مغزیهای مختلف تکمیل چاه با لولهامکان استفاده از روشامکان انتخاب قسمتی از الیه که توانایی تولید باالیی دارد

حذف الیه هایی که بهره دهی کمتری دارند.

های تکمیل به روش حفره بستهزیان:هزینه بر بودن عملیات مشبک کاری.آسیب دیدن مخزن توسط سیمان.ها در آنتفسیر مشکل نگارههای بیشتر نسبت به حفره بازهزینه


Completion Designطراحی تکمیل چاه،

های مورد نیاز طراحی تکمیل چاهدادهاطالعات مخزنی، مکانیک سنگ و موقعیت جغرافیایی چاه

تاثیر انتخاب گزینه درست تکمیل چاهکاهش هزینه، افزایش بهره وری، افزایش عمر چاه و مخزن و تعمیرات کمتر

مسائل مورد بررسی تکمیل چاهتعیین مناسب ترین روش تکمیل برای چاهتعیین مسیر جریان تولید چاهانتخاب سیستم تکمیل چاه برای باال آوردن سیال تولیدیبرآورد هزینه تکمیل در برابر قدرت بهره دهی چاه


انتخاب مسیر و اندازه جریان داخل چاه (از مخزن به سطح زمین)تعداد مسیرهای جریان تولیدی

نیاز به چند مسیر جهت تولید دو یا چند الیه بهره ده با فشار متفاوت ،امکان فوران تحت االرضیUnder Ground Blow Outها با فشار ، با ارتباط الیه

متفاوت به یکدیگر

بودن چاه، ( جداره گذاری)صرف نظر از حفره باز یا لوله پوشانتخاب مسیرهای جریان و اندازه این مسیرها نیز بسیار مهم است .

،انتخاب مسیر تولید از رشته جداری تولیدیProduction Casing String ،یا رشته مغزی تولیدیTubing Stringریانکمیت تولید چاه به عنوان عامل اصلی تعیین اندازه مسیر مورد نیاز جکیفیت تولید .

استفاده از رشته مغزی به جای رشته جداریدر چاه هایی با مقادیر باالی آب، مواد خورنده و ماسه همراه نفت


یلیلزوم استفاده از لوله مغزی، رشته تکم

،وجود سیاالت خورنده ،سازندهای ماسه زا گرانی و غیر قابل تعویض بودن

های جداری، لوله امکان پوشش محل خوردگی جداره با

های لولهTie backپس آویز نمودن، وی آستری تا سطح، با استقرار دکل ر

چاه و توقف تولید غیر کاربردی در چاه با محدودیت

یدیبه دلیل افت دبی سیال تول)قطر امکان تعویض رشته مغزی آسیب

دیده در اثر سایندگی ماسه و یا نمکCO2 ،H2Sخورندگی

امکان گردش سیال چاه برای کشتن و تمیز کردن چاه

های تزریقی، چاهده با فشار متفاوت، های بهرهالیههای فوق پیشرفته تکمیل ،مخازن کم فشار

د نیاز به رشته لوله مغزی حین تولینفت به کمک پمپ

های حومه شهری، ایمنی چاهمسائل زیست محیطی چاه دریایی ،


تاثیرات استفاده از لوله مغزی استفاده از رشته مغزی در چاه با تولید ماسه همراه نفت

های مغزی،حداکثر سازی سرعت جریان سیال تولیدی با کاهش قطر لولهها داده نمی شودلذا فرصت ته نشینی و انسداد مسیر تولید به ماسه .

حداکثر سازی سرعت جریان در چاه دو فازیز نفت ها با سرعتی بیش اتفکیک گازهای محلول در نفت و فرار رو به باال آن

در سرعت جریانی پایین و (نفت و آب)لذا افزایش چگالی جریان در حال صعود و عقب ماندن قسمت مایع توقف جریان و کشته شدن چاه

در صورت فشار پایین و ناتوانی در باال آوری سیاالت در حال برگشت

راندن رشته مغزی با حداقل قطر و عدم ایجاد فرصت جدا سازی گاز: راهکار


های تکمیل چاه با استفاده از رشتهروشتکمیلی

تکمیل یگانه با لوله مغزی(تکمیل یک الیه ای) ،رشته تکمیلی زنده سازی

Kick Off Completion

،رشته تکمیلی حومه شهریمرزی، دریایی

Urban Completionنقش محافظ چاه

رشته تکمیلی گازی و نفتیمحافظ

تکمیل چند الیه ایرشته تکمیلی دوگانهرشته تکمیلی تزریق آبرشته تکمیلی تزریق گازه ماسهرشته تکمیلی کنترل کنندرون رشته تکمیلی همراه با پمپ د

چاهیوشمندرشته تکمیلی با سیستم ه


نرم افزار طراحی تکمیل چاه

،شرکت خدمات تکمیلیCompletion Services ،نرم افزار طراحی رشته تکمیلی

CSD - Completion String Design


http://www.csd.as/

CSDتصاویری از محیط نرم افزار


(ادامه)، CSDتصاویری از محیط نرم افزار


ه برخی از تجهیزات مورد استفاده در رشتتکمیلی

استفاده از تجهیزات ته چاهیهدر تکمیل حفره باز و حفره بست

از پایین به باال:کفشک قاطریپستانک نارونده پایینیلولة مشبک شده

perforation Joint :برای اتصال به پستانک پایینی

جهت گرفتن آزمایشات جریانی و ساکن

پستانک نارونده باالیی

میل اوت اکستنشنmill-out extension:

جهت ورود دنباله ابزار آسیاب و یاا بازیافت مجرابند به درون و نهایت

. خارج سازی مجرابند

مجرابندانکر سیلدریچه کشوییلوله کشوییجایگاه جانبی شیر تزریقیطوقه آرام بخشپستانک شیر ایمنی


شماتیک تکمیل چاه


ایینیکفشک قاطری، پستانک نارونده پ ،کفشک قاطری

Mule Shoe: جهت هدایت

جریان چاه از جداره

های مغزیبه لوله

،پستانک نارونده پایینیBottom No GO Nipple:

،جهت نصب بمب هنگرBomb Hanger

و اتصال به دستگاه ثبت فشار جریانی

و ساکن الکترونیکی )

( و مکانیکی برای سنجش

رفتار مخزن


Landing nippleپستانک شیر ایمنی،

ی لوله ای قابل نصب در قطعهرشته تکمیلی

دارای جایگاهی برای نشستنپالگ و مسدود کردن چاه

اجزا تشکیل دهنده نشت بند کننده وقفل کننده

موارد استفادهنصب توپک جایگاه نصب شیر ایمنی درون

چاهیمحلی مناسب انسداد چاه محلی مناسب نصب شیرهای

کاهنده درون چاهییلی محلی مناسب تست رشته تکم

در حین راندنو محل مناسب نصب ابزار ثبت دما

فشارامکان تولید از الیه های مختلف


انواع پستانک شیر ایمنی انتخابی

Selective Landing Nipple

منسوخ شده

ناروندهNo Go Landing Nippleر پالگ روی آن نشسته و پایین ت

.نمی رود

SSSV Landing Nipple


شوییپستانک نارونده باالیی، دریچه ک پستانک نارونده باالیی

Top No GO Landing Nipple:

جهت نصبمجرابند

قابل بازیافت جهت

ایمن کردن چاه و انجام

آزمایشات . مختلف

دریچه کشوییSlide Side Door:

برقراری ارتباط بینلوله جداری و

لوله مغزی ( جابجایی سیال)


نمونه پستانک شیر ایمنی


ه برخی از تجهیزات مورد استفاده در رشت(ادامه)تکمیلی

مجرابندPacker :جدا سازی جداره از لوله مغزی نگه داری لوله مغزی درون چاه وجلوگیری از امتزاج سیاالت سازندها

انکر سیلAnchor Seal :هاینشت بندی بین مجرابند و لوله

های مغزی از مغزی و آزاد سازی لولهدرون مجرابند

لوله کشوییTraveling Joint:برای خنثی کردن انبساط و انقباض

های مغزی درون چاهلوله

جایگاه جانبی شیر تزریقیSide Pocket Mandrel:

برای تزریق مواد ضد خورنده از طریقهای مغزی دالیز به لوله

های مغزیجلوگیری خورندگی لوله .

طوقه آرام بخش : تبدیل جریان مغشوشTurbulent

Laminarبه الیه ای

پستانک شیر ایمنیLanding Nipple :

شیر ایمنی درون چاهی


تکمیل یگانهشماتیک دهانه چاه

تکمیل مشبککاری شده

ل تکمیل یگانه داخجداره مشبک


رشته تکمیلی زنده سازی، Kick Off Completion

ا بیشترمختص چاه با فشار ستون سیال تولیدی نزدیک فشار مخزن یون و استفاده از لوله مغزی و پمپاژ گاز از طریق این رشته و سبک کردن ست

تولید از فضای حلقوی

نحوه سبک سازی ستون سیالخروج گاز بعد از پمپاژ از جایگاه جانبی شیر فراز آوری کاهش قطر حفره تولید و لذا افزایش سرعت سیال و

فرصت کمتر سیال جهت از دست دادن گاز محلول خود

استفاده از جایگاه جانبی شیر فرازآوری در تکمیل زنده سازی ،بکارگیری چند جایگاه جانبی شیر فرازآوری

Side Pocket Mandrelبرای پمپاژ گاز از اعماق مختلف ،استفاده از جایگزین شیرDummy Valveحین راندن رشته


رشته تکمیلی حومه شهری Urban Completion

ص هدف استفاده از پستانک مخصو 3SVشیر ایمنی عمقی،

Sub Surface Safety Valve جلوگیری از خطر و حفظ جان مردم

و پاسداری از چاه حومه شهری، مرزی، دریایی نصب شده

امکان ایمن سازی و قطع جریان درصورت بروز نشت یا فوران از شیر

آالت یا خطوط جریانی سرچاه متری 60در خشکی نصب در عمق

متری200تا 100و در فراساحل طوالنی بودن مهار فوران و آتش

سوزی در صورت عدم تجهیز چاه


رشته تکمیلی گازی و نفتی محافظناستفاده در چاه نفت یا گاز دارای سولفید هیدروژن یا دی اکسید کرب

های جداریبا هدف حفاظت از لوله علت خورندگی سولفید هیدروژن و دی اکسیدکربن

محلول بودن در شرایط مخزن خروج از نفت به دلیل افت فشار و دما حین تولید

تشکیل اسید با رطوبت موجود و ایجاد خوردگی شدیدهای مغزی و تجهیزات درون چاهی ضد خوردگی تا حد زیادی نیازبه کار بردن لوله

.اندازدچاه به تعمیر را به تعویق می پیشگیری از تماس مستقیم لوله مغزی با سیاالت خورنده

تزریق پیوسته یا متناوب مواد ضد خوردگی و پمپاژ گازوییل به درون مغزیپوشش سطح داخلی لوله مغزی از ابتدا تا انتها با الیه بسیار نازکی برطرف سازی خوردگی لوله مغزی و جلوگیری از خوردگی لوله جداری

تعویض لوله مغزی با اعزام دکل تعمیراتی سبک و صرف هزینه و زمان اندک


به کار گیری مواد ضد خورنده در رشته تکمیلی گازی و نفتی محافظ

پمپاژ مواد ضدخورده به فضای

حلقوی با شیر درونچاهی در جایگاه شیر

جانبی فرازآوری پوشش به صورت

الیه بسیار نازکیروی سطح داخلی

لوله مغزی و جلوگیری از تماس

مستقیم سیاالت هاتولیدی با لوله

حداقل سازیاحتمال خوردگی با

تزریق مستمر کارایی تا فشار

پام 5000تزریق تناوبی مواد

ضد خورنده در های باالتر و فشار

جریان مجدد چاه


های تکمیلی چند مسیرهرشتهموارد استفاده

ویژه مخازنی دارایدو یا چند سازند

بهره ده با فشارهایمخازن )مختلف

(. چند الیه ای

هدف از تخصیصمسیر جداگانه برای

تولید هر سازند دهبهره جلوگیری از

ها اختالط نفتید کنترل میزان تول

هر الیه


های تولید از چندین الیهانواع روشجریان مخلوط :

Co-mingled

جریان مجزا:Segregated

Flow عدم اختالط جریان

ها با هم الیه هدایت هر کدام در

مسیر جداگانه ای

،جریان متناوبAlternate Flow

های مجزا و مخلوطجریان


ساده ترین روش تکمیل چند الیه ای ،تکمیل دوگانه ای با

ی تولید الیه پایین از لوله مغزو طبقه باالیی از فضای حلقوی

بین لوله مغزی و لوله جداریDual Tubing Flow

(one packer, one tubing string)

( one packer, one tubing string) تکمیل دوگانه از طریق لوله مغزی و دالیز


تکمیل چند الیه ای موازی تولید دوگانه از طریق دو لوله

مغزی، Dual Tubing Flow, 2

packers, 2 tubing stringsکاربردی تر به دلیل امکان مکش

چاه، راندن ابزارهای سیمی عملیات چاه آزمایی و اسیدکاری برای هر نه سازند با داشتن لوله مغزی جداگا

هر سازندهای هامکان استفاده از ترکیبی از لول

های گوناگون مغزی با اندازههای بیش تر هزینه

استفاده از یک رشته لوله مغزی ومجرابند بیش تر

و مخارج سنگین عملیات تعمیر چاهصرف زمان بیش تر


ی روش تولید از طریق یک رشته لوله مغزمجهز به کاهنده دو جریانی درون چاهی،

one packer, one tubing string, one double flow

choke

ی و هدایت تولید هر دو سازند پایینی باالیی از طریق کاهنده دو جریان

به داخل لوله مغزی د تنظیم و کنترل جریان هر دو سازن

در ورودی به کاهنده

معایب کشتن هر دو سازند، حین تعمیر

سازند باالییه فرسودگی و سایش کاهنده با ماس

تولیدی از چاه

ی دو جریانی تکمیل دو گانه با کاهنده


انههای دو گشماتیک دهانه چاه برای تکمیل

تکمیل دوگانه(الفلوله جداری، لوله

مغزیa casing-tubing

dual completion

د تکمیل با مجرابن(بدوگانه و رشته مغزی

دوگانهa completion

with dual packers and dual tubing

strings


ه مغزیتکمیل متعارف سه گانه با سه لول

2 or 3 packers, 2 or 3 tubing

strings

معایب عملیات مشکل و

ه طوالنی تکمیل چابه دلیل دشواری

ه های لولنصب رشتهمغزی

دشواری عملیاتارتباطی با

سازندهای مختلف


Perforationنرم افزارهای طراحی مشبک،

مشبک کاریایین بر اساس سیاست تولید و توجیه پ

عملیات بهینه سازی در آن

ها شامل اطالعات ورودی نرم افزار ،تولید ،خواص سنگ و سیال مخزنمشخصات آستری در الیه مخزنی

خروجی نرم افزار شامل اطالعات ،مشبک کاری شامل سایز گان ،تعداد شات در هر فوت

با نرم افزاری هایی مانند اکلیپس فاز مواد منفجرهنوع مواد منفجره

معلوم بودن عمق نفوذ هر مادهمنفجره در هر سنگ طبق استاندارد

محاسبه ناحیه مورد تهاجم به کمکهای مخزنی و سپس انتخاب نگاره

ماده به صورت تابع دما و فشار مخزنپوسته حاصل از تکمیل چاهOpening Perforated Hole

نرم افزارهای مربوطهSPANPerfPro

Finite element base

Eclipseهای مختلفتعیین پوسته گان


اههای صاحب نام در تکمیل چمعرفی شرکت

Baker Hughes

Otis Engineering teamهالیبرتون

CAMCO


http://www.bakerhughes.com/

http://www.camco-ofs.com/

عادل زاده، محمدرضا. ، مجله اکتشاف و 1389آبان . 126-23، 73تولید، شماره

آسیب سازندکاهش استحصال نفت و گاز

ناشی از آسیب وارده به سازند وکاهش تراوایی ناحیه نزدیک چاه

تعریفهای مخرب سازند و کاهنده پدیده

ازتراوایی و مختل تولید نفت و گ نمایش در محاسبات با عنوان

«ضریب پوسته» تعیین ضریب پوسته

های بدست آمده از با پارامتر•های چاه آزمایی روش

های آسیب سازندپی آمدها، تاخیر در تولید و افزایش هزینههامتروک شدن زودرس چاه

،افزایش شاخص بهره دهیPI کاهش یا حذف ضریب پوسته

با شناخت چگونگی و نوع آسیب وانجام اسید کاری

اه افزایش تراوایی نواحی نزدیک چبا ایجاد شکاف مصنوعی طی اسید

کاری یا تزریق سیال با فشار باال

کاهش گرانروی نفتبا افزایش دما، تزریق بخار آب


منابع ایجاد آسیب سازندهای عملیات چاه و تاریخچهلزوم بررسی تمام جنبههای مشابه و نزدیک در تعیین نوع آسیب و انگیزشمقایسه چاه

30-Dec-15185

حین حفاری

رخنه گل حفاری و •صافاب گل

اهحین سیمانکاری چ

رخنه صافاب دوغاب •سیمان

تکمیل چاه

واکنش بین سیال •یال تکمیلی ناسازگار با س

و سنگ سازند

مشبک کاری ناحیهتولیدی

های مشبکتراکم تونل•کاری

فرآیند تولید

برش آب•

امولسیون ها•

و ته نشست آسفالتین•رسوبات

انگیزش چاه

ناسازگاری سیاالت •انگیزشی و محصوالت

ا های شیمیایی بواکنشسنگ و سیاالت سازند

نیااعلمی. ، ح94، مهر (ویرایش دوم)ها انگیزش چاه

و سیمان آسیب زایی در عملیات حفاریکاری

اجزاء دارای پتانسیل آسیب رسانی به چاه در گل حفاری جامدات پراکنده و ویسکوز کننده کنترل هرزروی سیال و

انتقال خرده به سطحهای ترک خورده و حفره ایدشواری حذف آسیب در سازندهای مکررحذف آسیب با الیه شکافی و تکرار تزریق و انگیزش

مواد وزن افزا گل برای کنترل فشار و جلوگیری از فوران (غیر قابل حل در اسید)باریت

آسیب رسانی سیمان کاریتراویده سیمانها ها و پیش شویندههرزروی جداکننده

های گل، جامداتی برای پاک کردن چاه و از بین بردنشامل حالل یا پراکنده کنندهاندود صافی و عوامل ژل کننده برای بهبود راندمان پاکسازی گل


ریآسیب رسانی در عملیات مشبک کا آسیب رسانی به طبقات حین

تزریق با فشار و سریع جامداتیه فشردن و شکستن طبقه در حاش

نازک اطراف مشبک کاری ایجاد مجرای عبوری از این ناحیه

حین اسیدکاری

ال های هرزگیر سیاستفاده از افزایهقابل انحالل در اسید یا نفت

نات در صورت استفاده از کلسیم کربدر )استفاده از نوع بزرگ آن

( مش100ی محدودهشانس باال جریان اسید به درون •

شبکه و جلوگیری از کنار گذری

اهتاثیر عمق شبکه بر عملکرد چای هتاثیر باالتر تعداد کم شبکه

به عمیق منطقه آسیب دیده نسبتتعداد زیاد شبکه کم عمق

ه اهمیت باالی عمق نفوذ نسبت بهای سخت، قطر در سازند

اهمیت باالی قطر نسبت به عمقهای نرمنفوذ در سازند


آسیب ناشی از تولید و تزریقاخت بررسی تاریخچه تولید در شن

آسیب و طراحی اسید زنیه کاهش ناگهانی و سریع تولید ب

عنوان نشانگر وجود آسیب

آسیب ناشی از تولید انتقال و مهاجرت ذرات حین

عمیر افزایش شدید تولید ناشی از تعیچاه یا انگیزش یا به صورت طبی

تشدید انتقال ذرات در اثر اسیدHFکاری به خصوص

رسوب غیر آلی تابع شرایط چاه وشاملخصوصیات آب تولیدی

اسیدکربنات کلسیم قابل انتقال با ،کربنات آهن، سولفات کلسیم

سولفات مس، سولفات باریم، هنسولفات استرانسیم و سولفید آ

های برطرف سازی با روش•مکانیکی نظیر خرد کردن

ها و رسوبات آلی شامل پارافینها و قطرانآسفالتین

آسیب حین تزریق و تولید آبرسوب معدنیmineral scale

های درمانی آب سازند و روش(ییسیالبزنی آبی و درمان شیمیا)


نفتیانواع رسوبات معدنی میادین

از مستقلph موجود در آب )ترکیبات سولفات

، یا ، استرونتیومو باریم( دریا(موجود در آب سازند)کلسیم

به وابستهphکلسیت، دولومیت و )ها کربنات

sulfideو سولفید، ( سیدریت

،نفتناتNaphthenate


تی ایرانترکیبات یونی یکی از میادین نف4 نمونه از

چاه 6یک میدان

طیماه2-3


تی ایرانترکیبات یونی یکی از میادین نف


معدنیحذف رسوبات عدم امکان حذف ته نشست

م کلسیم سولفات و استرانسیسولفات در سازند ماسه سنگ

های مکانیکیروشحذف انواع مختلف ته شست ها ،از طریق حفاری و برقو کردن

reaming داخل چاه وعدم حذف رسوبات داخل سازند (دکل حفاری)هزینه باال

(ایجاد آسیب سازند)کم کاربرد

استفاده به عنوان گزینه آخر

های درمان شیمیاییروش (اسیدکاری)انگیزش اسیدی انگیزش شیمایی با مواد

کی لیت ساز، chelating agents

اسید یا دی آمین تترا استیک اتیلنEthylenediaminetetraacet

ic acid, EDTA

،نیتریلوتری استیک اسیدNTA, nitrilotriacetic acid و

Hydroxyethylenediaminetriacetic acid, HEDTA و

Hydroxyethyliminodiacetic acid (HEIDA)


Chelatingکی لیت سازی،

،موادی با قابلیت کی لیتChelate ،یا پیوندbind با

م در عناصر فلزی مانند یون کلسیته نشست رسوبات

فرآیند کی لیت سازیاز انحالل یون کلسیم با استفاده

عامل کی لیت کنندهیان انتقال کلسیت به سطح با جر

ه چاه یا به اعماق سازند با تزریق بدرون چاه

مزایاه نرخ انحالل پایین تر نسبت ب

اسیدهای معدنی در نتیجه ایجاد مسیر متعادل تر و

انحالل یکنواخت تر

خورندگی پایین تر نسبت بهHCLنیازمند مقدار کمی بازدارنده برای

محافظت از جداره ها

معایبهزینه باالبعضا تاثیرات محیط زیستی


های سیاالتهای زیر سطحی تراوشمسیر

خوردگی مغزیشکاف در سیمان تراوایی باالی

سیمان ایجاد کانال در

سیمان

خوردگی جداری حذف ضعیف

کیک گل حفاری


های سنگین و ته نشست هیدروکربنرسوبات آلی

رسوب پارافین تشکیل با کاهش دما مخزن یا چاه

به دمای پایین تر از انجماد پارافین به صورت موقتی در اثر برخورد

سیاالت خارجی با طبقه نفتی روش تجزیه

(غیر ممکن)افزایش دمای مخزناستفاده از حالل ها پیشگیری

مای با استفاده از سیاالت تکمیلی با دباالتر از نقطه ابری

دمای شکل گیری اولین بلور جامد•روش شیمیایی تصحیح نقطه ابری.

ها رسوب آسفالتین غیر حساس نسبت به حرارتعلل تشکیل

حساس به کاهش ناگهانی فشار، حین تزریق اسید، فیلتر سیمان•

گل حفاری و سیال اسیدکاری ایجاد اغتشاش و حضور یون همراه

،(Phکاهش )محلول CO2اسید، و دیگر گازها، CO2خروج گاز

از، تزریق سیاالت چگالیده، تزریق گهای ناسازگارآمیختن با نفتیمنامحلول در حالل آلی زنجیره مستق قبل و( زایلن)برطرف سازی با حالل

بعد از انگیزش چاه وباعث نفت دوست شدن سازند


زدودن رسوبات آلیهت دستیابی به مؤثرترین حالل ج

زدودن رسوبات آلی ار با آزمایشات حاللیت در دما و فش

درون چاهی

غیر قابل انحالل در اسیدن رفع با حالل آروماتیکی زایلیو تولوئنXylene، (گزیلن)رکیب نیاز به عملیات ترکیبی و ت

حالل آلی با اسید و مواد کاهش دهنده کشش سطحی به دلیل

مخلوط بودن رسوبات و به جهت افزایش خیسی رسوباتبهبود ظرفیت حاللیت سیاالت

عملیاتی

ها امکان بهره گیری از سایر حاللمانند حالل دوگانه و الکل ها


تشکیل رسوباتتزریق غیر عمدی جامدات

تزریق سیاالت کثیفتزریق اسید از داخل لوله کثیف

تزریق ترکیبات آهن پیشگیری با عملیات پیش شوینده

رسوب اجتناب ناپذیر محصوالت واکنشHF با یون کلسیم و منیزیم

تشکیل نمک کلسیم و منیزیم فلوراید غیر محلولتشدید بعد از توقف چند ساعته پس از تزریقحداقل سازی رسوب گذاری با انتخاب سیال مناسب


سایر موانع تولیداز بین بردن سیمان طبیعی اتصاالت ذرات کوارتز

خوردگی سیمان با جنس کربناته ماسه سنگ و تولید ماسهریزش غارهای تولید شده حین اسید کاری طبقات کربناته

پیشگیری با طراحی مناسب عملیاتها، ها و لختهتشکیل امولسیونsludge

های اسیددر اثر ناسازگاری بین سیاالت طبقه، اسید و محصوالت واکنشهای ساز گاری سیالجلوگیری با طراحی مناسب، انتخاب مناسب و تستسبی کاهش تراوایی ن)ها و دگرگونی خاصیت تر شوندگی گیر افتادن آب

(نفت با ترشوندگی جزیی یا کامل سازند با نفت گیر افتادن آبی ورودی به طبقات با ضخامت کم در اثر نیروی موئینگی مناسب و مواد فعال سطحی، ( دوکاره)حذف با استفاده از افزایه متقابل

Surfactantبا خاصیت ترشوندگی آبیهای دوسویه مثل گزیلنهای آروماتیک و حاللاز جمله حالل


هامهاجرت و انتقال ذرات و خورده رها سازی ذرات غیر قابل حل و بعضا دارای سطح زیاد

در نتیجه واکنشHFهای آلومینوسیلیکاته و کوارتز ها و سایر کانیبا رسهای دارای ذرات سیلیکون وقوع هم در ماسه سنگ و هم در کربناتمشکالت رهاسازی ذرات

های خلل و فرج گیر کردن ذرات معلق در گلوگاههای موجود در سیستم اسید کاری تثبیت امولسیونجلوگیری بسیار مشکل

تضعیف ماتریس سنگ نزدیک چاه و مهاجرت ذرات و تولید ماسه با کاهش مقاومت فشاری نواحی نزدیک چاه حین استفاده از غلظت و حجم باالی اسید هیدروفلوریک در ماسه سنگ

ریزش حین مشبک کاری و کاهش ظرفیت تولیدایجاد حفرات بزرگ با تزریق بیش از حد اسید در کربناته

ریزش و کاهش تولید چاه


های شکسته نشدهگیر کردن ژل حین استفاده از اسیدهای ژلی در سازندهای آهکیا های شکسته نشده بتشخیص نحوه محدود کردن جریان توسط ژل

آنالیز سیاالت برگشتی پس از عملیاتپیشگیری

استفاده از افزایه هایی در طراحی سیاالت شکافندهبا قابلیت شکست خود به خودی ژل با گذشت زمان

ها توسط درمان با جابجایی و خروج آنHFیا آنزیم پلیمری خاص اشکاالت تزریق پلیمر در دمای باال و مدت زمان طوالنی در طبقه

گیر کردن خود پلیمرها•


تقسیم بندی آسیب سازند


های مرسوم انگیزش چاه و برطرف روشسازی آسیب سازند

،درمان شیمیاییبه کمک اسید یا سایر مواد شیمیایی مانند حالل ها

های غیر قابل حل و منجر به گرفتگی حفراتگاها تولید ته نشست

های مکانیکیروشعمدتا شکاف هیدرولیکی

ایجاد یک شکاف با دو بال عمودی از دهانه چاه در جهت عمود بر تنش قائم حداقلسنگ با هزینه بسیار باال


های حذف رسوب مواد آلی و معدنی روشحین جریان تولید نفت خام درون چاه

های مکانیکی،روش ،خراشنده هاScrapers ،( اعمال

(اتتنش برشی مستقیم بر رسوبRod Scrapers

Wireline Scrapers

Flowline Scrapers

Freefloating Piston Scrapers

Pigging

JettingRotating Jetبا لوله مغزی سیار ،Jet Blaster

Coil Tubing Drilling and Milling

های شیمیاییروش (متداول)استفاده از حاللزداینده هاپیراینده کریستالیپراکنده ساز و ممانعت کننده

روشهای حرارتیواکنش شیمیایی گرمازاهیدروکربن داغگرم کن برقی درون چاهی


های پیشگیری رسوب گذاریروشتزریق مداوم مواد شیمیایی در سیال تولیدیتنظیم شرایط عملیاتی مانند فشار و دمای سامانه بهره برداریجلوگیری از ترکیب سیاالت ناسازگار


در آسیبANSYSهدف استفاده از نرم افزار

مطالعهپروفایل حرارتییکپارچگی ساختمانی تشکیل هیدرات و واکس و...

های جدیدتوسعه فناوریمدیریت ماسه ،پایداری جریانflow assurance


Formation before Acidizing

Formation after Acidizing

تاریخچه اسید کاری ،قدمت درمان اسیدacid treatment ،یا اسیدکاریAcidizing

سال برای بهبود تولید چاه120بیش ازعه توس)های انگیزش چاه از جمله ایجاد شکاف هیدرولیکی قبل از سایر روش

1940در آواخر دهه

1930محدودیت اسید کاری قبل از دهه ،فقدان بازدارنده خوردگی اسید موثرeffective acid corrosion

inhibitorsهای فوالدی داخل چاهبرای حفاظت از لوله

های متعدد برای مواجهه با مشکالت جدید استفاده از افزایهها و با عمیق تر شدن چاه سخت تر شدن شرایط در دماهای باال وهای افقیافزایش تعداد چاه


هدف اسیدکاری اهداف تزریق اسید به چاه

چاه ایجاد ارتباط بهتر بین سازند وید بهبود بهره وری چاه و افزایش تول

با افت فشار ثابت مخزنهای حفاریتمیز و آزاد سازی لوله

علت بکارگیری بیشینه سازی تولید اولیه در

های جدید االحداثچاهینه بازیابی قابلیت تولید و بیش

سازی بازیافت منابع انرژی در های قدمیچاه

نحوه تاثیرگذاری اسید حینه نفتانگیزش طبقات تولید کنند

انحالل بخشی از طبقه در خود وایجاد مسیرهای جدیدی تولید

هیدروکربورهادر سازندهای کربناته

بازگشایی معابر آسیب دیده ومسدود شده

در سازندهای ماسه سنگی


س پیش تزریق و پ)های اسید کاری تفاوتهای نفتیهای گاز و چاهچاه( تزریق

ن جهت جابجا کرد( مثل گازوئیل)عدم امکان استفاده از مواد نفتیهای گازیسیال در اسید زنی چاه

تجمع مواد نفتی در دهانه چاه ناشی از حضور این مواد و کاهش نفوذپذیریهای گازی ایرانعلی رغم استفاده نابجا گازوئیل در بعضی از چاه


های اسیدیتقسیم بندی درمانها و دهانه چاهتمیزسازی لولههای سازندتمیز سازی و درمان

با هدف بازیافت و بهبود قابلیتتولید چاه نفت و گاز

نحوه عملکرد انحالل مواد محدود کننده جریان

در سازند بهره ده یا انحالل سنگ سازند

تاثیر بر مسیر جریان چاههای جدید بهبود یا ایجاد مسیر

جریان به چاه

عوامل تاثیرگذار بر انتخاب وطراحی درمان

جنس سازند(کربناته، ماسه سنگ و شیل)

تعیین نوع اسید مورد نیاز

مقدار تراوایی سازندیدتعیین فشار الزم برای پمپاژ اس


های انگیزش چاهتقسیم بندی روشها و دهانه چاه وتمیزسازی لوله

،شستشو با اسیدacid washing معموال استفاده از ترکیباتHCl

برای تمیز سازی scaleرسوبات، •

، (مانند کلسیم کربنات)و rustزنگار، •debrisسایر واریزه های، •

محدود کننده جریان چاه انحالل انسداد ایجاد شده توسط

ی مواد رسوبی گل حفاری و بازگشایمجاری عبور سیال

عدم نیاز به تخصص چندان برایطراحی این درمان

های سازندتمیز سازی و درمان ،اسیدکاری ماتریسmatrix

acidizingتزریق در فشار پایین تر از فشار

شکست و سرعت پایین بطور شعاعی به تمام جوانب سنگ

تعریض مجاری کم تراوا سازند وخروج محصوالت واکنش از سازند

اسید شکافتتزریق در فشار باالتر از شکست شکست سازند و ایجاد مجاری

جدید تحت فشار زیاد پمپ

شکافت هیدرولیکی


طراحی و عملیات اسیدزنیاطالعات مورد بررسی در طراحی

،مشخصات سنگ مخزن ،موقعیت ،فشار چاه ،شاخص بهره وری ،تاریخچه عملیات مربوط به چاهنمونه نفت و آب سازند و ...

های تزریق اسید به سازندروش ،روش گستردهBull head

روش سنتی تزریق از مسیر جداره وآستری چاه

،لوله مغزی سیارCoil Tubing

عوامل موفقیت اسیدکاری: ،انتخاب نوع اسید مقدار آن وهای آنتوجه به محدودیت


acid washingشستشوی اسیدی،

هدف تمیز کردن مجرای ورود سیال از سنگ مخزن به داخل چاهنه افزایش نفوذ پذیری سنگ مخزن

کارکرد اسید ،شستشوی اندود گل روی سنگ مخزن در محل تماس با چاهmudcake .

شرط الزم قابل حل بودن اندود مورد نظر در اسید است .

ها بعد از مشبک کاری، تمیز کردن شبکهPerforationها، بعد از قرارگیری اسید در کنار شبکهspot

در می آیدcirculationآن را به گردش،

گیرد و در اکثر مواقع با حضور دکل حفاری انجام میشودلذا توان نگه داشتن اسید در کنار الیه و گردش آن امکان پذیر می.


اسید کاری پوسته چاه، Matrix Acidizing

افزایش بهره وری چاه با مقداراسید مصرف شده

توجه به صرفه اقتصادی وامکان تزریق

متداول ترین روش اسیدکاریسهولت و هزینه نسبی پایین

هدف از تزریق اسید :تمیز و بزرگتر کردن خلل و فرج

دهانه نزدیک چاه سنگ مخزن 15احتمال نفوذ مواد رسوبی گل تا

سانتی متری اطراف چاه و کاهش زیاد نفوذپذیری

ایجاد خلل و فرج جدیدافزایش چند برابری بهره دهی چاه

تعیین افت فشار پوسته قبل ازاسیدکاری و

پیش بینی اثر تزریق اسید


اسید کاری شکاف دهندهایجاد ترک با سیاالتی غیر از اسید

هااستفاده از اسید جهت خورندگی سنگ و ایجاد دندانه روی سطح شکافته باز باقی ماندن خلل و فرج و عدم نیاز به استفاده از گلوله جهت جلوگیری از بس

ها به حالت اولها بعد از برداشتن فشار و برگشتن شکافشدن شکاف

شود که زنی معموال در سازندهایی انجام می-این نمونه اسید مجاری عبور سیاالت آن به داخل چاه کم بوده ودر نتیجه میزان تولید آن کم است .Unfractured


د با ایجاد منافذ جدید به وسیله تزریق اسیHydraulic Fracturingفشار زیاد،

ه افزایش بهره وری چاه در اثر تزریق اسید در این حالت بستگی بدههایی دارد که در نتیجه تزریق اسید به وجود آمافزایش طول و قطر حفره .

معموال افزایش بهره وری بیش از دو برابر نخواهد بود


چاهترکیب اسید مورد استفاده در انگیزش

های معدنی، اسیدInorganicکمپر کاربرد بخاطر تایر زیاد و هزینه ،اسید کلریدریک به تنهاییHCL

غالب مخازن )در مخازن کربناتهشامل آهک و دولومیتی( ایران

مخلوط اسید کلریدریکHFبا اسید فلوریدریک،

(mud Acidاسید گلی، ) در سازند ماسه سنگیسایر اسیدهای غیرآلی

های آلیاسیدکتاثیر کم تر نسبت به کلریدری ،اسید استیک

Acetic Acid, CH3COOH

،اسید انیدریدAcetic Anhydride Acid

،سیتریک اسیدCitric Acid, C6H8O7

،جوهر مورچهاسید فرمیکFormic Acid, HCOOH

اسیدهای پودر شده و با کریستال سولفامید اسیدSulfamic acid ،کلرواستیک اسید

Chloroacetic acid

ها، هیبرید اسیدHybrid acid Mixture


،(متداول ترین اسید)اسید کلریدریک Hydrochloric, HCl

فواید و نقاط مثبتارزان ترین و در دسترس ترین اسیدساده ترین روش استفادهها و تجهیزاتمحافظت از لوله امکان کنترل کشش سطحی

اک کمک به نفوذپذیری، ترشوندگی، پکنندگی و کاهش فشار اصطکاکی

واکنش قابل حل در آبمحصوالت حمل و نقل آسان استفاده به صورت امولسیونی

نرخ واکنش کمتر

ایرادات خورندگی باال و لزوم استفاده از

بازدارنده خورندگی، corrosion inhibitor

کاربردHcl ؛اسید کاری مخازن کربناته

(ماتریسی و شکافنده)ای اسید کاری ماتریسی مخازن ماسهط پیش شوینده و پس شوینده مخلو

HF, Hclپاکسازی مواد محلولبه عنوان شوینده در عملیات حفاری


ای های شیمیایی مورد استفاده برافزودنیاسید کلریدریک

متعادل نگه داشتن و با هدفتغییر خواص اسید کلریدریک، شامل

،افزایه ضد خوردگی اسیدافزایه کنترل کننده یون آهن و... . ،افزایه کاهش دهنده کشش سطحی ،افزایه ضد امولسیون افزایه کنترل نرخ واکنش

های با دمای باالدر محیط

کندکننده و افزاینده زمان تاثیر

30-Dec-15244نیااعلمی. ، ح94، مهر (ویرایش دوم)ها انگیزش چاه

ادهغلظت اسید کلریدریک مورد استفموارد ایمنی

تاثیر گذاری بخار بر پوستسوختگی شدید مایع

غلظت اسید مورد استفاده(5)های پایین تر غلظت%

های حرکت و انتقال رسوبات، گیر. نمکی و امولسیونی

(37)غلظت باالتر%افزایش مدت زمان واکنش و کانال

15عموما استفاده از غلظت%قیمت تمام شده و خطر کمتر هزینه کمتر محافظت در برابر

خوردگیی استفاده همیشگی از ضد زنگ برا

جلوگیری از اثرگذاری بر فلزات

ها را به صورت حجم زیادی از نمکمحلول در خود نگه داشته و بعد از

مصرف رسوب نمی دهدها و کنترل بهتر امولسیون

سوسپانسیون گل و الی


تقلیل غلظت اسید محاسبه حجم اسید رقیق حاصل و آب الزم برای تقلیل

3200 15به اسید % 28گالن اسید%،


تقلیل غلظت اسید ( با درصدهای مختلف)برقراری معادله زیر میان دو نوع اسید

وزن مخصوص اسید غلیظ * درصد اسید غلیظ * حجم اسید غلیظ =وزن مخصوص اسید رقیق* درصد اسید رقیق * حجم اسید رقیق

محاسبه حجم اسید رقیت3200*28*1.141=x*15*1.075X= 6340.07= تعداد گالن حجم اسید رقیق

محاسبه حجم آب الزمتفاضل حجم اسید رقیق و حجم اسید غلیظ

6340.07-3200=3140.07


و HCLواکنش شیمیایی اسید کلریدریک، سنگ کربناته

،مناسب اسیدکاری سنگ آهکCaco3 ،و دولومیتCaMg (co3)2به علت اثر عالی بر آهک وهای محصول واکنش شیمیایی و خروج آسان از سازندمحلول بودن نمک

های کربناتهواکنش شیمیایی اسید کلریدریک با سنگ ،سنگ آهکlimestone

دولومیت :4HCL+CaMg(Co3)2 Cacl2+Mgcl2+2H2O+2Co2


و گچHCLواکنش شیمیایی اسید کلریدریک،

،انحالل پذیری پایین گچ یا کلسیم سولفات دو هیدراتCaSO.4·2H2O 25درصد وزنی در دمای 1.8در اسیدکلریدریک

درجه سانتی گراد و فشار یک اتمسفر

،نیاز به تبدیل به اجزا قابل انحالل در اسید با مبدل هایconverter مانند(NH4)2CO3, Na2CO3, NaOH, KOH


های اسید فلوردریک، ویژگیHydrofluoric, HFو اسید گلی

به صورت مایع و غیر مایعنیازمند مخازن نگهداری ویژه

ی جوش پایین،با توجه به نقطه

سی قابلیت واکنش با مواد سیلین، مانند ماسه سنگ، شیشه، سیما

. لیالستیک طبیعی، فلزات و مواد آ

درصد16تا 15غلظت بین

اثرگذار اسید گلی بر سازندازند واکنش اسید فلوریدریک با س سپس اثر گذاریHCL

ش برای تشدید و افزایش نرخ واکن

قابلیت انحالل اسید گلی پوند ماسه 217/0انحالل حدود

سنگ در یک گالن از مخلوط Hcl:HFاز 12:3


های اسیدهای آلیویژگی

در مقایسه با اسیدHCL ترواکنش پایین نرخپتانسیل خورندگی پایین تر و بازدارندگی پایین تر در دماهای باالکرد نسبتا های کربناته بخاطر هزینه باال و عملاستفاده کمتر در انگیزش سنگ

ضعیف تر در انحالل رسوبات کربناته در دماهای پایین


Acetic acid, CH₃COOHاسید استیک،

معمولی ترین اسید آلی درعملیات اسیدکاری

10با غلظت وزنی معمول تا %

مورد استفاده درسنگ آهکی و دولومیت

کمزایا نسبت به اسید کلریدریهای فلزیعدم اثرگذاری بر محفظهادقابلیت حفظ شدن در گرمای زیخورندگی آهسته

با ضعیف تر بودن نسبت بهHCL

های تاثیر راحت تر بر سایر بخشسنگ

معایب هزینه باال در مقایسه با اسید

کلریدریک و مصرف کمتر نسبت به آن


فرمیک یا جوهر مورچه، اسید Formic acid, HCOOH

خواص مشابه اسید استیک باسرعت واکنش و خورندگی بیشتر

انحالل سنگ آهکی یکسان در حجم برابر و % 8اسید کلریدریک و% 10اسید فرمیک 14اسید استیک%

های مختلفانحالل پذیری نسبی کلسیم کربنات در اسید


های پودر شده و با کریستالاسیدنمونه ها

سولفامیک اسیدSulfamic, H2NSO3H اسیدی نامناسب جهت تزریق به سازنداسید مناسب برای تمیز و پاک کردن وسایل درون چاهی ساخته شده از کرم

کلرواستیک اسیدChloroacetic, ClCH2COOHهاعملکرد ضعیف تر نسبت به سایر اسید

مزایاحمل و نقل راحت تر با توجه به پودری و کریستالی بودنسهولت استفاده در محل چاه و انحالل پذیری در آب

معایبهای باال و از بین رفتن خواص آن هاتجزیه در حرارت


Hybrid acid Mixtureها، هیبرید اسید

های معدنی و آلیی اسیدمجموعه ( اسید کلریدریک)استفاده از اسید معدنی

اثر گذاری اولیه با توجه به قدرت باالافزایش عمق نفوذ اسید در سنگ مخزن

(اسید استیک)لزوم استفاده از اسید آلیباال بودن سرعت اسید کلریدریک و لزوم افزایش عمر اثر اسیدکاریاثر گذاری ثانویه پس از مصرف اسید معدنی


یمواد معدنی قابل انحالل در اسیدکار یک و قابل حل در اسید آلی مانند سیتریک، فرم)رسوبات کربناته

(HCLسولفامیک اسید و اسید غیر آلی مانند ،کلسیم کربنات یا کلسیتcalcite; CaCO3

،کربنات آهن یا سیدریتFeCO3

،سولفید آهنiron sulfide

،اکسید آهنFe2O3


Acid Reaction Timeزمان تأثیر اسید،

زمان تأثیر اسید در شرایط سازند % 3.2زمان الزم برای رسیدن غلظت اسید به

زدیک اسیدزنی با هدف از بین بردن و رفع مواد مسدود کننده پوسته نبه دیواره داخلی چاه،

نیازمند زمان تأثیر کم

یجاد اسیدزنی با هدف رساندن اسید به فواصل زیادی از دیواره چاه یا اجدید مجراینیازمند زمان تأثیر طوالنی


قدرت آن و ،Acid Typeنوع اسید، concentrationغلظت،

نوع و قدرت اسید وابسته به قابلیت جدا شدن

هیدروژن اسید

اسید قویاسید با مقدار ثابت تجزیه باال

ن عدم ارتباط رابطه مستقیم بیغلظت اسید و تاثیر آن

افزایش زمان تاثیربا افزایش غلظت اسید افزودن اسید استیک بهHCL

غلظتعوامل موثر در انتخاب اه، تأثیر مورد نیاز اسید بر چزمان دورن میزان خورده شدن تجهیزات

اسیدمعرض در یچاهخصوصیات سازند

اسیدهای غلیظ ترسازند کم تراوا و پر فشار • رقیقاسیدهای

رتراوایی باال و کم فشابا سازند •


ورد بررسی آزمایشگاهی تاثیر نوع اسید ماستفاده بر تخلخل و تراوایی


تاثیر تعادل شیمیائی، Equilibrium in Acid Reaction

ادامه فعل و انفعال شیمیاییتا زمان برقراری ایجاد تعادل بین واکنش دهنده و محصوالت

آهک سنگ کلریدریک و واکنش اسید محلولاز به وجود آمدن آب و نمک ایجاد تعادل پس آهکبا وجود داشتن اسید و سنگ عدم فعل و انفعال حتیواکنش مجدد با خروج گاز


شتاثیر فشار و دما بر پیشرفت واکنفشار

افزایش شدت فعل و انفعال باکاهش فشار

برابری سرعت فعل و 20افزایش )(انفعال در فشار اتمسفری

تماس راحت تر یون هیدروژن باو HCLسنگ آهک در واکنش

سنگ آهک امکان حرکت گاز و خروج از محیط

بهم )و حرکت مجموعه باقیمانده سکونو خروج از حال ( زدن

درجه حرارت افزایش شدت فعل و انفعال

وکاهش زمان تاثیر با افزایش دما درصد قدرت تأثیر 100افزایش

دما40تا 25افزایش اسید با

پمپاژ گازوئیل قبل اسیدکاری ،Preflashا یا پس از تزریق ثلث ی

Intermediateنیمی از اسید، Flash آغشتن دیواره سازند به قشری از

، نفت برای تماس کمتر اسید با آنخنک کردن نسبی سازند و افزایش

زمان تأثیر اسید


مقدار اسید مصرفی و نرخ پمپاژ اسید الزم برای شستشوی پوسته

گالن برای هر فوت ضخامت سازند10-40بین گالن10-20برای سازندهای با نفوذ پذیری کم گالن20-25برای سازندهای با نفوذ پذیری متوسط گالن25-40برای سازندهای با نفوذ پذیری زیاد

ت سازندشکسایجاد مجرا در فواصل دورتر یا اسید زنی مقادیر اسید بیشتر در


جنس و مشخصات مخزن و سیال، Rock characteristics

خواص تاثیر گذار سنگنوع و جنس سنگ مخزن

(آهک و دولومیت)کربناتهشکنندگی باال•میزبان کانی سولفیدی•ماسه سنگ

تخلخل و تراواییها شکاففشردگی شوندگیتر

خواص تاثیر گذار سیال نوع سیاالتمقدار گاز موجود ،وزن مخصوص نفت ن، آسفالتیمحتویات پارافینی و

رسوببررسی امکاناستفاده از افزایه ها

ن میزان آب تولیدی و خصوصیات آ ترکیبات یونی وبررسی تمایل به ایجاد رسوب نمک

مخزن


مواد مورد استفاده در افزایش زمان تأثیر اسید

افزایش گرانروی افزودن امولسیون کننده

پوشش ذرات اسید با قشر نازکیم نفت و جلوگیری از تماس مستق

اسید با سازند شکست امولسیون در اثر حرارت

سازند و آزاد شدن اسید

ده گرانروی باال اسید امولسیون ش استفاده در اسیدکاری

برای ایجاد مجراهای جدید

افزودن مواد پوشاننده سطحری سازند با قشری نازک و جلوگی

از تماس اسید با سازندOil Wetting Agents

استفاده از اسید استیکبویژه در سازند با درجه حرارت باال

افزودن مواد شیمایی افزایشیک دهنده زمان تأثیر اسید کلریدر

بر سنگ آهک،CRA – 22 , CRA – 35


تعیین درصد اسید

،اسید کلرید ریکHCL و انحالل پذیر در آب دارای بخاری ( زرد کم رنگ)مایعی غالبا بی رنگ

سنگین و خورنده

وسایل آزمایشهیدرومتر

تعیین وزن

دماسنجتعیین دمای اسید

نحوه تعیینمحاسبه درصد اسید از روی جدول مربوطه


کاهش غلظت اسیداستفاده از آب دریا و آب مورد نیاز حفاریرابطه بین میزان اسید و آب مورد نیاز

Ρ1*α1*V1=Ρ2*α2*V2Ρ وزن مخصوص اسید اولیه یا ثانویه بر حسب ،S.G یاKg/Lit

αدرصد اسید اولیه و ثانویه ،Vحجم اسید اولیه و ثانویه بر حسب گالن ،


محاسبات ساخت اسید (رقیق کردن اسید) درصد 15هزار گالن اسید 3نیازمند

درصد برای عملیات اسید کاری 29با استفاده از اسید مطلوبست:

درصد و آب مورد نیاز ساخت این اسید29حجم اسید


محاسبات ساخت اسید ، ادامه(رقیق کردن اسید)محاسبه حجم اسید

های استخراج دادهمورد نیاز از جدول

1.075x15x3000=29x1.145xV29

%V29% gal=

1456.85≈

محاسبه مقدار آبمورد نیازVwater=

3000-1457=1543 Gal

%29اسید %15اسید داده ها

P (S.G)1.0751.145

α %1529

V (Gal)3000?


محاسبات ساخت اسید (رقیق کردن اسید به همراه افزایه ها) درصد به 28درصد با استفاده از اسید 15هزار گالن اسید 2نیازمند

های زیر برای عملیات اسید کاری هستیمهمراه افزودنیACI-DA200 = 30 gal

NE-DA19 = 8 gal

AS-DA7 = 8 gal

PA-DA5 = 10 gal

مطلوبست: درصد و آب مورد نیاز ساخت این اسید28حجم اسید


محاسبات ساخت اسید (رقیق کردن اسید به همراه افزایه ها)های مورد نیازاستخراج داده

1.075x15x2000=28x1.140xV28%

V28%=1010.33≈1010 Gal

( مشابه قبل)محاسبه آب الزم ( بدون احتساب اسید)حجم کل

Vt=2000–1010=990Gal

VAdditives=30+8+8+10=56 Gal

Vwater=Vt–VAdditives=990–56=934 Gal

نتیجه گیری : 15گالن اسید 2000برای تهیه %

نیازمند موارد زیر هستیم1010 درصد28گالن اسید934گالن آب56گالن افزایه

30-Dec-15275

%28اسید %15اسید داده ها

P (S.G)1.0751.14

α %1528

V (Gal)2000?

نیااعلمی. ، ح94، مهر (ویرایش دوم)ها انگیزش چاه

مقدمات

های اسیدافزایه ،Acid additives

مواد اضافه شده به اسید برایاصالح رفتار آن

تاریخچه ها افزایهتوسعه اولین

با هدف کاهش حمله ذاتی اسید به لوله فلزی

توسعه ضد خورنده مناسب و شروعصنعت خدمات اسیدکاری در سال

1932

های افزایهوجود انواع مختلفاسیدضروریهای معموال افزایه

ضد خورندگی هاسورفاکتنت هاعامل کنترل آهن

سایر افزایه ها


سایر افزایه هاموارد استفاده

فراخور نیاز به

شرایط استفاده های سازگاری آزموناز انجام پس

های افزایهبا سیاالت سازند و ضروری

شامل دوگانه، حاللmutual solvent

پساتزریق، مورد استفاده درoverflush

،تثبیت رسClay stabilizers

،عوامل منحرف کننده اسیدAcid diverting agents

بازدارنده رسوب کلسیم سولفات ،Calcium sulfate scale

inhibitors ،عوامل ژله ایGelling agents


ه های شیمیایی اضافه شده بانواع افزایهاسید در عملیات انگیزش چاه

،مواد فعال سطحیSurfactantدارای کارکردهای مختلف

،افزایه هاى کنترل کننده آهنIron Control Agent یاcomplexing agent

،عامل کاهنده اصطکاکFriction Reducer,

gelling agents

باال برنده گرانروی اسید عاملAcid Viscosity Control

Agents

منحرف کننده، عاملDiverting agents

،کنترل گر هرزروی اسیدFluid Loss Control


آهن، افزایه هاى کنترل کننده Iron Control Agent

منشا یون آهنحین عبور اسید از لوله ها سنگ های سازنده کانیموجود در

مخزن

ه شرایط تشکیل رسوبات سیایون black stickyچسبناک،

Fe3+ تدریجی افزایشpH اسید حین

2.2اسیدکاری به باالی عملیات

هدف استفادهجلوگیری از رسوب

نمونه تجاریferrotrol با ( بیکر هیوز)210

Erythorbicمشخصات اسید یداسترکیب سیتریک و استیک


ت محصوالت مختلف نگه داری آهن به صورمحلول

کمپلکس آهن، عاملIron complexing agent

10توان تجمیع آهن تا غلظتهزار قسمت در میلیون و

ناتوانی در تجمیع آهن حل شده100)توسط اسید از دیواره مغزی

(هزار قسمت در میلیون

،عامل کاهنده آهنIron reducing agents

،مرسوم ترین آن هاerythorbic acid

،جاذب سولفید هیدروژنHydrogen sulfide

scavengersر بی اثری عوامل کی لیت مرسوم د

های ترشمحیطکنترل آهن تنها روش موثر جلوگیری از رسوب

سولفید آهن در درمان اسید چاه ترش،


مواد بازدارنده خوردگی اسید، Acid Corrosion Inhibitor

د خورندگی فلزات با اسیپیامد کاهش مقاومت جداری، مغزی و

تجهیزات سرچاهی و مجاری در تماس با اسید

کاهش نرخ واکنش اسید

عملکردمکانیسم خاصیت ذاتی جذب روی سطوح

جامد و ایجاد قشری نازک روی فلزلزف-ممانعت از تماس مستقیم اسید

کاهش نرخ واکنش اسید و فلز

موثر بر خوردگیعواملها آلیاژ فوالد تجهیزات و لولهنوع و غلظت اسیددماانحالل پذیری بازدارنده در اسیدغلظت بازدارندهزمان تماس با فلزوسایل بازدارنده ها هافزایسازگاری با سایر اسیدها و(اسید آلی، سورفاکتنت، الکل)


Surfactantمواد فعال سطحی،

مشترک سورفاکتنت هاویژگیمولکول هایی متشکل از یک گروه قابل حل در نفت و یک گروه قابل حل در آب

جامدکاهش نیروی کشش سطحی یا بین سطحی دو مایع یا بین یک مایع و یک

علت استفاده از سورفاکتنت ها هاهیدروکربنناشی از پوشیده بودن با معدنی رسوبات باتماس اسید دشواری

عملکرد مکانیسم افزایش قابلیت جذب اسید در سنگ مخزن

از طریق افزایش تماس و حل شدن سنگ مخزن در اسیدجلوگیری از راکد ماندن اسید و یا امولسیون شدن آن

مواد فعال سطحی مناسبپارامترهای مورد بررسی در آزمایشات انتخاب خام تشکیل امولسیون اسید و نفتمورد استفاده از فعال سطحی جلوگیری مواد سنگدوست نگه داشتن سطح آب


نتکاهش کشش سطحی به کمک سورفاکت

نیروی کشش سطحی اسید، %15کلریدریک

دین بر سانتیمتر73بدون افزایه دین برسانت18با افزایه کاهش به

مکانیسم عملکرد افزایه جدایی بهتر اسید کشته شده

از آب سازند و خروج بهتر آن از سازند

پخش بهتر ذرات ریز جدا شده ازش سازند حین تزریق اسید با کش

سطحی کمتر و خروج بهتر آن تمیزتر شدن سریع تر سازند

مزایای افزایهکاهنده کشش سطحی

قدرت نفوذ اسید، افزایش ه سازند آغشتاسید در بهتر پخش

به نفت یا آبتزریق با فشار پمپ کمتر ،جلوگیری از ایجاد لختهSludge

در سازند گازی با مجرای کوچک ،کاهش اثرJamin effect

مقاومت جریان مایع در لوله مویینبخاطر حضور حباب


در مورد استفادههای سورفاکتنتی افزایهاسیدکاری

کاربرد اصلیجلوگیری از تشکیل امولسیون در

ده و نفت یا شکننبرهم کنش اسید و ,Demulsifierبازدارنده امولسیون

Non-Emulsifier, Emulsion Breaker

سایر کاربردها کننده اسید،امولسیون

Emulsification Of Acid And Hydrocarbons

،بازدارنده خورندگیCorrosion Inhibitor

،عامل ضد لختگیAnti Sludge Agent

،عامل کف زاFoaming Agents

،عامل معلق کنندهSuspending Agents

،عامل ترکنندهWettability Agents

مان عامل کندکننده اسید یا افزاینده ز retardants, Acidتاثیر،

Retarding Agent ،عامل باالبرنده قدرت نفوذ اسید

Penetration Agents ،پخش کننده حالل اسید

Acid solvent dispersant،عامل شوینده رسوبات گل

Mud Removal Agents ،پخش کننده گل

Mud dispersants


,Demulsifierشکننده، بازدارنده امولسیونNon-Emulsifier, Emulsion Breaker

تعریف امولسیونذرات معلق مایعی در مایع دیگر

امولسیون شدگی اسید با نفت تشکیل امولسیون حاصل از اسید

و اسید مصرف شده، live acidزنده، spent acid با نفت سازند

انسداد مجاری سازند و کاهش تراوایی گاها عدم امکان بهره برداری پس از

اسیدکاری

یونمکانیسم عملکرد شکننده امولسشکستن امولسیون بهتر از آن جلوگیری از تشکیل

امولسیون

یی، انتخاب مناسب ترین ماده شیمیانحوه اختالط)بهترین روش کاربرد

و مقدار آن( افزایه با اسیدجام قبل از اجرای برنامه اسید زنی با ان

آزمایشات آزمایشگاهی و بررسی اثرمواد مختلف شکننده امولسیون برنمونه نفت خام سازند مورد نظر،

گالن در هزار گالن اسید 1-5معموالز عدم نیاز به این افزایه برای برخی ا

ایه انواع نفت خام و فقط استفاده از افزکاهنده کشش سطحی در اسید براید جلوگیری از تشکیل ذرات آب مسدوکننده مجاری و ممانعت از تشکیل ىامولسیون بین فازهاى آبى و غیر آب


عوامل موثر در تشکیل لختهتأثیرات غلظت و نوع اسید

غلظت آستانهHCL :15%ر اسید تشدید تشکیل لخته با حضو

HF 3٪به جز غلظت پایین تر از

،افزایه هاى کنترل آهن ،مانند اسید سیتریک

NTA وEDTA

،یون آهن دو و سه ظرفیتىبه عنوان یک عامل بالقوهتسریع بیشتر با یون آهن سه

یتىظرفیتى نسبت به یون دو ظرف

،غلظت حالل هاى دوجانبهبا افزایش استعداد تشکیل لخته

5٪غلظت بیش از

نوع بازدارنده هاى خوردگى و انواع مواد فعال در سطح

مانندFluoro-surfactant, Non-emulsifier,

Wetting agent


Foaming Agentsکف زا، عامل

های گازی چاهانسداد حفرات در به علت وجود آب نمک و گاز مایع

Condensate

راهکار تزریق مواد کف زا و از سر راه

برداشتن این مواد بطور موثر

مکانیسم عملکردکاهش نیروی کششی سطحی آب

در برخی از این مواد نیروی کشش سطحی و مقاومت

باال در حالت کف برخی دیگر

کف زا های عامل حبابکارکرد ،بیرون راندن ذرات آب و گاز مایعخروج ذرات ریز موجود در سازند

کاهش پایداری حباب با درجه حرارت بالی نفت غلظت زیاد نمک


عوامل معلق کننده و ترکننده ،عامل معلق کننده

Suspending Agents مکانیسم تعلیق ذرات

جدایش ذرات ریز غیر قابل حل درتزریق اسید سازند حین از اسید

آهکیکلریدریک به سازندهای کاهش تراوایی بعد از جریان دادن

چاه و خروج اسید مصرف شده

راهکارتن افزودن افزایه برای معلق نگه داش

این ذرات درون اسید مصرف شده و خروج از سازند همراه اسید مصرف

شده و ممانعت از رسوب آن ها

،عامل ترکنندهWettability Agents

علت آغشتن سازند با آب بعد ازاسیدکاری

به جریان بهتر نفت در سازند آغشتهآب نسبت به آغشته به نفت

کننده به های کمک افزایهسایرآغشته سازی سازند به آب

،مواد بازدارنده از امولسیون ذراتمواد معلق نگدارنده


تاثیر، عامل کندکننده اسید یا افزاینده زمانretardants, Acid Retarding Agent

اسید پیامدهای انحالل سریع قسمت هایی از سنگ با تماس مستقیمکاهش قدرت اسید و کاهش تاثیر گذاری اسید در فواصل دورترافزایش زمان واکنش

ىنرخ واکنش اسید قبل از مصرف نهایاستفاده از مواد کندکننده مخزندر سنگ تا اعماق بیشتر قوی تر با هدف امکان مصرف اسید

نمونه ای از کند کننده ها ،ترکیبات الکلیalcoholic components


با مقایسه استفاده از دو کندکننده جدیدندههای مرسوم و بدون کننده کنکندکننده

مطالعه آزمایشگاهیهای اسیدکند کنندهالکلی در

فرآیند اسیدکاریهای گازی چاه

با دمای باال


های کنترل کننده هرزروی اسید،افزایهFluid Loss Control Additives

مکانیسم عملکردتر پوشش دیواره مجراهای طبیعی و یا مجراهای تازه بوجود آمده و نفوذ بیش

اسید در سازندعدم انحالل این افزایه در اسید

موارد استفاده ،در اسیدکاری مجرازاFrac Acid

با هدف افزایش عمق نفوذ اسید و ایجاد مجرا با طول بیشتر

در اسیدکاری سازندهای آهکی دارای مقدار کافی مجاری طبیعیبا هدف جلوگیری از ورود اسید به این مجاری و هدایت اسید به نقاط فشرده سازند


، های نشت بندی یا منحرف کنندهسامانهDiverting System

های منحرف کننده ایده آل ویژگی انحالل در سیال عملیاتی و ایجاد سطحی ناتراوا روی سطح سازند بدون نفوذ عمیق به درون آنبرطرف سازی در انتهای عملیات

های منحرف کننده هانمونههای قابل حل در نفت و اسید بنزوئیک پولکیرزین ،گویچه نشت بندBall Sealersقابل استفاده در جداره مشبک شده

تزریق گویچه همراه با جریان اسید به درون چاه توسط دستگاه تزریق کننده


لزوم استفاده از منحرف کننده هاتمایل سیاالت تزریقی به عبور از مسیرهایی با کمترین مقاومت

های کم تراوا نیازمند به اسید بیشتریلذا دریافت اسید کمتر الیه

ها در عملیات اسیدکاری، علت بکارگیری منحرف کننده تزریق یکسان اسید به کل ناحیه تولیدی با تراوایی مختلفرسیدن اسید به حداکثر نقاط قابل دسترس سنگ مخزن

شیوه عملکرد انسداد موقتی قسمت هایی با نفوذ پذیری زیادتر و کمتر آسیب دیده

های سنگ مخزنبطور نسبی و با مقایسه با سایر قسمتهای دیگر و هدایت و انحراف جهت جریان به سمت قسمت

هاها و در نهایت افزایش نفوذ پذیری آنباز کردن مسیر آن

مورد استفاده فوت30معموال نواحی تولیدی با ضخامت الیه بیش از


های انحراف سیالروشهای شیمیاییروش

روش مرسوم اسید با گرانروی-Viscosityکنترل شده،

controlled acid, VCA ، روش منسوخ منحرف کننده ژل

Polymer Gelپلیمری، Diverter, PGD

استفاده از اسیدهای هوشمندViscoelastic Diverting Acid

فاقد پلیمر و دارای خاصیت •Self-Divertingانحرافی، -خود

اسیدکاری ناحیه تحت پوشش •بدون ایجاد آسیب در مخزن

امکان انسداد انتخابی نواحی با •اشباع باالی آب

ایجاد سدی با گرانروی باال حین•تزریق و شکسته شدن آن به راحتی حین تولید مجدد چاه

امکان تزریق در فشار پایین و •بازیافت راحت تر اسید تزریقی

Associated Polymer Technology

روش جدید بر پایه پلیمر

های مکانیکی، روشMechanical sealer

،گویچه نشت بندBall Sealer


ده، روش مرسوم اسید با گرانروی کنترل شViscosity-controlled acid, VCA

مکانیسم عملکرد محلولی حاوی ترکیبی از

اسید ضعیفدافزایه بدون واکنش در محیط اسی

ایجاد ماده ای ژله ای و یکپارچه باکاهش اسیدیته محیط و

انسداد منافذ باالیی مخزن وهدایت اسید به نقاط دیگر مخزن

حجم تزریق محلولVCA بزرگتر یا مساوی یک سوم حجم

اسید پیشرو


انحراف به روش منسوخ شدهPGD, Polymer Gel Diverter

ا تزریق صمغ صنعتی مخلوط بها بعد از اسیددیگر افزودنی

ایجاد ماده پلیمری ژله ای بهمحض اختالط صمغ با اسید

انسداد منافذ مخزن و هدایتاسید به مناطق دیگر

،استفاده از محلول بافرBuffer باخاصیت جداکنندگی اسید از

PGDمحلول

مزیت :رابر امکان تزریق اسید به نسبت ب

در تمام مناطق درون مخزن

ریسک باال: عیب


PGDبر VCAمزیت روش

داشتن کارایی روشPGD در عین به صفر رساندن احتمال رخدادخطر ایجاد حالت ژله ای در لوله ها

به دلیل عدم واکنش محلولVCAدر محیط اسیدی


به کمک گویچه نشت بندهای تزریق همزمان گویچه

های متفاوتالستیکی با سایزبصورت مخلوط با اسید

های مشبک شده بهانسداد سوراخر صورت تصادفی و متناسب با قط

آن و اندازه توپها حرکت اسید بعدی به طرف

های پایین تر مخزن و قسمتواکنش با سازند


نمونه ای از عوامل منحرف کننده


تهیه اسید و افزایش افزونه هااوی ها به ترتیب و مطابق برنامه اسیدکاری به ظرف حافزودن افزایه

(ایجاد محیط کامال اسیدی)درصد و هم زدن آن 15اسید افزایش کربنات کلسیم

به محلول و کاهش تدریجی

قدرت اسیدی محلول


واکنش اسید و کربنات کلسیم محصوالت واکنش

اسید و کربنات کلسیم آب رسوب کلرید کلسیم و گاز دی اکسید کربن

آغاز فعالیت افزایهAGA-DA2 باکاهش قدرت اسیدی محیط

های ژله ایتشکیل توده


پایان آزمون تهیه و مصرف اسید

آغاز فعالیتXl-DA1 با ادامهف افزایش کربنات کلسیم و صر

کامل اسید های ژله ای درون پیوند توده

محلول به یک دیگر و یکپارچه سازی و ژله ای شدن محلولی

آغاز فعالیتFER-DA4 در اثردما و فشار و شکست حالت ژله

ای محلول و روان سازی آن و به سطح رسیدن همراه با سیاالت

درون چاه


Mutual Solventحالل دوجانبه،

قابل حل در آب و نفت بسیار موثر در اسیدکاری ماسه

سنگ و آب دوست جامدات

شاملEGMBE ح های اصالاستریا دیگر گلیکول

other modifiedشده، glycol ethers

مکانیسم عملکرد بهبود انحالل پذیری بازدارنده

خورندگی در اسید مصرف شده کاهش جذب بازدارنده خورندگی در

ذرات رس باقیمانده سازند و آبدوست نگه داشتن سازند برای جریان بیشینه نفت و گاز بعد از

اسیدکاری

بهبود سازگاری با مواد مانعاامولسیون شدگی و سایر افزایه ه

کاهش اشباع آب باقیمانده


Clay stabilizers، های رسکنندهپایدار

مواد مورد استفاده در اسیدپلیمرهای کاتیونی شامل

Polyquaternary amines

موثر ترین• ،پلی آمینPolyamines

دومین پلیمر موثر•Cationic surfactants

علت استفاده و ذرات ریز های رسی کانیحرکت

سازند حین تولید آبا تورم یا پخش رس هنگام تماس ب

مآب شیرین یا آب نمک باشوری ک

موارد استفاده ،پساتزریقoverflush بعد از

در سازند ماسه HFدرمان اسید سنگ

مقدار مورد استفاده 1000گالن به ازا 20کمتر از

گالن اسید


عوامل کاهنده اصطکاک و افزایش گرانروی اسید

عامل کاهنده اصطکاک ،Friction Reducer

کاهنده هدف به کارگیری عاملاصطکاک اسید در لوله

،کاهش نیروی الزم پمپنحوه عملکرد افزایه

،کاهش جریان اغتشاشیTurbulence اسید

سایر مزایا اسید افزایش عمرافزایش عمق نفوذ اسید از هرزروی جلوگیری(Loss ) با اسید

داشتن روان روی بیشتر

باال برنده گرانروی اسید عامل

Acid Viscosity Control Agents, gelling agents

اال علت استفاده از اسید با گرانروی بدر اسیدکاری مجرازا

افزایش زمان تأثیر و ایجاد فرصتبیشتر طی مسافت بیشتر اسید

بازنگهداشتن مجاری تازه ایجاد شدهپس از قطع فشار پمپ

اسید گرانرویافزایه باالبرنده گرانرویفاقد حدود یک سنتی پویز

مبنای آبی آنبخاطر شامل

،زانتانxanthan(نوعی بیوپلیمر) ،آکریل آمید پلیمرacrylamide


های های تولید کننده افزایهشرکتاسیدکاری

،شرکت بیکر هیوزBaker Hughes سابقه شرکتی با نامByron Jackson (BJ) Company فعال در زمینه

تجهیزات و خدمات نفت و گاز و امروزه زیر مجموعه شرکت بیکر هیوز


ل تجهیزات نگهداری و انتقال اسید به محعملیات اسید کاری

،مخازن اسیدAcid Carboy(وظیفه نگه داری و حمل مایع اسید)ثابتمتحرک

،پمپ ترانسفرWilden Pump کار با نیروی هوا و حرکت رفت و برگشت دیافراگم درون آن وظیفه جابجائی و انتقال مایع اسید بشکه در دقیقه2باالترین میزان پمپاژ آن

اینچ، 2های فشار باالی لولهHi-Pressure 2’’ hose وظیفه جابجائی اسید با فشار زیاد ویدلوله هائی با عرض کم و مقاومت باال جهت حفظ ایمنی عملیات انتقال اس


Acid Carboyمخازن اسید،

مخازن ثابتمخازن متحرک


تجهیزات انتقال اسید ،پمپ ترانسفر

Wilden Pumpهای فشار باالیلوله

-Hiاینچ، 2Pressure 2’’

hose


:نحوه اتصال تجهیزات


:نحوه انتقال اسید


ایمنی کار با اسید پوشش کامل جهت جلوگیری از خطرات احتمالی

تماس اسید با پوست یا استنشاق بخارات اسید


آزمایشگاه اسید نمونه ای از تجهیزات مورد

استفاده در انجام آزمایشات با هدف طراحی بهینه و کنترل

ایی، های شیمیکیفی اسید و افزایهتعیین قدرت اسید

HP HT Corrosion cell

Portable PH Meter

Waters Bath

Oil Bath

Spectrophotometer

Colorimeter

Drying oven

Hamilton Beach Mixture

weight Balance


تجهیزات ارزیابی آسیب سازندسامانه ارزیابی آسیب سازند و

درمان چاهFormation damage and

well treatment evaluation system

(FDS 350)

سازند،سامانه ارزیابیFormation Evaluation

System (FES 350) نه تغییرات تراوایی نموتعیین

سازند در معرض سیاالت مختلفدرجه فارنهایت 300تا دمای

(سانتی گراد150)

شرکت وینچی، تولید کننده تجهیزات آزمایشگاهی شرکت وینچی، تولید کننده تجهیزات آزمایشگاهی


آزمون گر اسیدکاری ماتریس، Matrix acidizing tester (MAT 700)

کاربرد محلول اسید به نمونه سنگ در شرایط مخزن تزریق

های حاضر در سنگ به منظور انحالل برخی از کانی

خروجی دستگاه ،منحنی پاسخ اسیدacid response curve بر حسب افت فشار یا تزریقیتراوایی بر حسب زمان یا مقدار اسید

مطالعات قابل انجامهای مختلف بازدهی فرموالسیونHCL-HF

های مسدود کننده مغزه و حین هجوم به کانی مغزهتاثیر نرخ جریان و دما روی تراوایی نمونه


، مشخصات آزمون گر اسیدکاری ماتریسMatrix acidizing tester (MAT 700)

فشار حداکثرمحصور کننده و

700فشار حفره پام10000=بارحداکثر دما :

150سانتی گراددرجه

قطر مغزه :1.5اینچ

طول مغزه :2 اینچ6تا

شرکت وینچی، تولید کننده تجهیزات آزمایشگاهی


تحقیقات در زمینه اسیدکاریواد مطالعات آزمایشگاهی و نظری مواد منحرف کننده اسید بر پایه م

فعال سطحیExperimental and theoretical study of

surfactant-based acid diverting materials

،با استفاده از سیالبزنی مغزه تکی و سیالبزنی مغزه موازیsingle coreflood and parallel coreflood

نمونه ای از تحقیقات انجام شده در این زمینهAlghamdi, Abdulwahab Hussain A. Experimental and

theoretical study of surfactant-based acid diverting materials. Diss. Texas A&M University, 2010.


های تزریق اسید به درون چاهروش

های فشار قوی، از سر چاه توسط پمپbullheadingهای چسبیده به دیواره رشته جداری و یا ذرات ریز راندن تمامی آلودگی

باقیمانده در چاه ناشی از زمان حفاری و گل حفاری در زیر مجرابند امکان آسیب دیدگی جداری در صورت استفاده از اسید غلیظ

لوله مغزی بسیارcoil tubing(روش مرسوم)،کاهش اسید مصرفی در سازند،( کلرور فریک)جلوگیری از تشکیل رسوبات آهنید، جلوگیری از ضعیف شدن قدرت اسیدی اسید تزریق شده در داخل سازنجلوگیری از خورده شدن و یا مچاله شدن لوله جداریهزینه کمتری در قیاس بکارگیری دکل حفاری


تعمیر چاه به کمک لوله مغزی سیار دستگاه لوله مغزی سیار

های متر در سایز5000تا 4500متشکل از لوله ای پیوسته به طول تقریبی(اینچ 1.75و 1.5، 1.25)مختلف

کشتن چاه قبل از شروع تعمیرات بستگی به )هزار متری چاه 4000تا 2000ارسال لوله مغزی سیار به عمق

در طول تقریبا کمتر از یک روز( عمق چاه دارد تزریق گل و یا آب نمک و جا به جایی حجم ستون چاه و کشتن چاه و

رساندن فشار سطح االرضی چاه به صفر

زنده سازی چاهعمیراتتزریق سیال سبکتر در عمق نهایی به کمک لوله مغزی سیار پس از ت


لوله مغزی سیار

ارسال لوله از طریقInjection Headبه درون چاه


تنمونه ای از لوله مغزی سیار حین عملیا


تاریخچه استفاده از مواد انفجاری (1866دهه )مواد انفجاری اولیه

،در ابتدا استفاده از پودر سیاهblack powderاستفاده از مواد منفجره مایع

،نیتروگلیسیرینNitroglycerin, NG

های اولیهمعایب روش ،وسعت باالی انفجار و ایجاد موج شوکShockwave و فشار باال در مدت

زمان کوتاه چند میکروثانیه در ناحیه ای با تنش تراکمی باقیماندهلذا منجر به کاهش تراوایی نواحی نزدیک دهانه چاه


زش به کارگیری مجدد مواد انفجاری در انگیچاه احیا دوباره روش انفجاری به عنوان جایگزین انگیزش چاه

،1970در طول کمبود جهانی تامین نفتهای فناوری نظامی و هوا فضابر مبنای یافته

وتها با سرعت زیر صوت بجای ترکش مافوق صآتش گیری پیشرانهتولید فشار باال در مدت زمان حدود چند تا چند صد میلی ثانیه

ایجاد تعدادی شکاف پیرامون دهانه چاه

،تجارب جهانی موفق استفاده از پیشرانهامریکا، روسیه و چین


ه، استفاده از فناوری مبتنی بر پیشرانpropellant

های ایجاد شده حول دهانه چاه شکاف( چهار عدد)تعدادیدر نتیجه آتشگیری پیشرانه


، ابزار انگیزش پیشرانه ای تفنگ گازیGas Gun Propellant stimulation


یزشتاریخچه تولید روزانه قبل و بعد از انگ


تحلیل ساخت فشاره کاهش آسیب پوست

قبل از 7.8ازانگیزش به

بعد از 2.7درمان

پیشرانه ای


های درمان الکترومغناطیس و موجی، روشelectromagnetic or wave treatment

،عامل کاریworking agentاستفاده از میادین فیزیکی با ماهیت مختلف بجای ماده

مزایا ،استفاده از شدت انرژی و منابعresource & energy intensiveکمتراقتصادی تر


های درمان صوتی اولیهروش

،استفاده اولیه از صوتsoundو جریان مجددهای نفت چاهrevitalizeبرای جوان سازی،

،امواج صوتیsonic waves با طول موج بسیار بیشتر از فراصوتی(seismic wavesبه نام امواج لرزه ای، )

،پراکنده شدن موج به همسازهای باالترhigher harmonics به نام امواج فراصوتیحین عبور آن از محیط متخلخل و ایجاد مجموعه تاثیراتی شامل

surface filmشکستن غشا سطح، •

قطرات نفت به هم با نوسانcoalescenceانعقاد، •capillariesبرانگیختگی قطرات نفت به دام افتاده در مویین ها، •


acoustic treatmentدرمان آکوستیک، ultrasonic rangeدر محدوده فراصوتی،

های موجی، ها در میان روشیکی از نویدبخش ترین روشwave methodsبرای افزایش نرخ تولید چاه

تجارب جهانی ،استفاده در میادین نفتی روسیه در مناطق سیبری غربی و ساماراSamaraاستفاده در ایاالت متحده امریکا


وتیتجهیزات مورد استفاده در انگیزش فراص


مقایسه چیدمان تجهیزات مورد نیاز


.Krilov 1, Z., B. Kavedzija, and T. Bukovac. "Advanced well stimulation method applying a

propellant based technology." Wiertnictwo, Nafta, Gaz 25 (2008): 405-416.

.Mullakaev 2, M. S., V. O. Abramov, and A. V. Abramova. "Development of ultrasonic

equipment and technology for well stimulation and enhanced oil recovery."

Journal of Petroleum Science and Engineering 125 (2015): 201-208.

تقدیر و تشکر (ابه ترتیب الفب)اشخاص و افراد

رجبیعلی سهرابی جهرمیسعیدصفریعلیرضاعامری مارچوبهامید واعظیانسعید یوسفی کشکامصطفی

(الفبا)ها ها و سازمانشرکتپترو گوهر فراساحل کیششرکت توسعه پتروایران شرکت حفاری و انرژی گستر

(پدکس)پارس گروه انرژی دانا مهندسی و خدمات چاه پیمای

مهران


درس انگیزش چاه

ویرایش دوم







جزوه درس انگیزش چاه (اسیدکاری)، ویرایش دوم

Engineering

Transcript of جزوه درس انگیزش چاه (اسیدکاری)، ویرایش دوم