More Related Content More from Technical University of Denamrk (13) Developed Model for Predicting Performance of Carbonate Matrix Acidizing1. تهران دانشگاه
پردیسدانشکدههایفنی
نفت مهندسی انستیتو
پاياننامهارشد کارشناسی
نفت مهندسی-بهره مهندسیبرداری
عنوان
بهبوديافته مدل ارائهبهمنظورپیشاسیدکاری عملکرد بینیماتريسی
کربناته مخازن
نگارش
حسین بهزاد سیدساداتی زاده
راهنما استاد
دکتررستمی بهزاد
آیت شهاب دکتراللهی
استادمشاور
دکتربازارگان محمد
شهريورماه9315
3. أ
تهران دانشگاه
پردیسدانشکدههایفنی
نفت مهندسی انستیتو
پاياننامهارشد کارشناسی
نفت مهندسی-بهره مهندسیبرداری
عنوان
بهبوديافته مدل ارائهبهمنظورپیشاسیدکار عملکرد بینیی
کربناته مخازن ماتريسی
نگارش
حسین بهزاد سیدساداتی زاده
راهنما استاد
دکتررستمی بهزاد
آیت شهاب دکتراللهی
استادمشاور
دکتربازارگان محمد
شهريورماه9315
5. ت
اثر اصالت تعهدنامه
باسمهتعالی
اينجانبسسیین بهااد سییدساداتی زادهمی تائیدپايان اين در مندرج مطالب که کنمکار ساصل نامه
پژوهشیاينجانباز نوشته اين در که ديگران پژوهشی دستاوردهای به و استآنهااست شده استفاده
اين یتااسی گرديده ارجاع مقررات مطابقپاياننامهمدرك هیچ اسراز برای ٌالقبهمیطسیارائه باالتر يا
استا نشده
می تهران دانشگاه فنی دانشکده به متعلق اثر اين معنوی و مادی سقوق کلیهباشدا
:دانشجو خانوادگی نام و نامسسین بهااد سیدساداتی زاده
: دانشجو امضای
7. ج
می الزم خود بردکتر ززیزم تتتادتاس از دانمشییهاآيت الديناللهیرا بنده و کردند لطف که
بهزنوانراهنمایی از مرا پروژه این انجام در و کردند قبول خود دانشجویبهره خویش پدرانه هایمند
هدایت و پشتیبان همواره و ساختندکه محبتی الیق امیدوارم .کنم قدردانی و تشکر صمیمانه ،بودند گر
.باشم بوده نمودند من حق در
دکتر ززیزم استاد از همچنینرستمی بهاادکهنهتنهامن ورود بدو از بلکه پروژه این انجام در
دانشکده بهدوره در تهران دانشگاه فنی یتشکر ،بودند بنده راهنمای همواره ،امروز به تا و کارشناسی
می قدردانی و.کنم
دکتر ززیزم استتادم ازبازارگان محمدراهنمایی کهارزنده بسیار های،نمودند بنده ارزانی را ای
سپاسگ صمیمانهبی .زارم.نبود مقدور ایشان کمک بدون پروژه این انجام شکوظیفهمی خود یتا دانم
.نمایم ابراز را خود خاص تشکر ایشان از
به ،ستتمتی آرزوی ،خود استاتید برایروزیوروزافزو موفقیتمتعال خداوند از را نمسألت
.بدانند خود دانشجوی همواره مرا که امیدوارم و دارم
استاتی ازدکتر جناب ،بزرگوار دنخعی علیودکتر جنابجمشیدی سعیدفرمودند لطف کهو
پایان این داوری زحمتمی قدردانی و تشکر صمیمانه ،گرفتند زهده بر را نامه.کنم
افزونبراز ،آنگران دوستتانمایهامآقایانفرویی سجاد جهانبخشی سیامان،محمدزاده میثم،
اقدام علیرضا،مسعودکريمیواسمدی منصورزادهصتم مرا کهیمانهمشفقانه ویاریدادهاندتشک ،ر
میکنم..سپاسگزارم صمیمانه ،دادند زلمی و فکری یاری مرا که ززیزانی تمامی از ،پایان در
سسین بهااد سیدشهريور ساداتی زاده9315
8. ح
چکیده
یکیمتداول ازترینومؤثرترینراهبرا هایافزایشتراواییآستت کاهش ویبستتازندواردشتتدهچاه اطراف به،
استیدکاریماتریکسیم مخزنیباشد.بااینوجودمخازن ،یتراوا خواص کهییاس ،است متفاوت آن مختلف نقاط درید
ًاترجیحناح بهیهایدارا کهیتراواییبیشتترم وارد استیشودناح ویهیآسیبدیدهدارا که رایتراواییم کمتریباشد
دستتم رها نخوردهیکند؛بنابراینازافزایههایمنحرفکنندهم استتفادهیشتودناح تایهیرا پرتراوابهصورتموقتیبا
افزایشویستتکوزی،تهنگه بستتتهدارداستت ویدنواح به رایکمتراواهدایتتاکنون .کندمدلستتازیمتعددیبهمنظور
تادهتسطراح و انحتل فرآیند کردنیبه ترایبتشینهتتاسیدکارییک .تتتاس تدهتش انجامیازاینروش،هامدلهاپ ییتتهتوس
مق در را انحتل فرآیند که هستندیاسدارسیم قرار مطالعه موردیدهند؛روش امامعمول هایمدلسازیافزا اثر ،یههای
منحرفکنندهنم نظر در رایگیرند.
دراینرئولوژ مدل ،مطالعهیبرایاستت ژلیدهابا درجا یآزمایشتتگاهی نتایآ از استتتفادهگرفتن نظر در با و
تنشبرشتی،pHدما وشتد داده توستعهاست ه.سپسبا آن ترکیب ازاسیدکاری اساسی معادالت،انحتلاسیددریک
محیبحضور در ناهمگونافزایههایمنحرفاس به نسبت کنندهیدکاریمعمولیبدونا حضورین،موادبررسی موردو
مقایستهقرارگرفتهاست.رئولوژی مدل از استفاده باتوسعهیافتهویسکوزیته ،ز تخمین درجا اسیدهای ژل ظاهری یده
و شدهمرحله هر دربه محاسبات در زمانی یروزمی رسانی.شود
درپایان،تأثیرتنش ،اولیه تراوایی ،رئولوژی پارامترهای از یک هربرشتیودمااندازه اسیدکاری نمودار برگیری
می نشتان نتایآ .استت شتدهویستکوزیته ماندن باال که دهنداسید که زمانی ،اسید یبهطورمی مصرف کاملب شودازث
ناحیه شتدن بستتهناحیه سمت به را استید و شتده پرتراوا ییکمتراوامی هدایت.کندمقایسهیاسیدکاری نمودارژل
ا و درجا اسیدهایمی نشان معمولی سیدهایمیان برای بهینه حجم مقدر که دهدبیشتر درجا اسیدهای ژل برای گسست
.بود خواهد معمولی تیدهایتاس ازافزون،برآن،تودتش کنترل جرم انتقال تبتتوس انحتل که زمانیتوانی تاختتش کاهش
باریک بازثکرمی مستیرهای شتدن ترمی شتکل.شتودشتبیه ،پایان در همچنینستازیستیستم درنسبت با موازی های
تراواییسیستم در نتایآ .است گرفته صورت درجا استیدهای ژل زملکرد جهت ،مختلف هایمی نشان موازی هایدهد
ناحیه از جریان انحراف کهناحیه به پرتراوا ییکمتراوا.داد خواهد رخ بهینه دبی یک در
واژه:کلیدی هایکربنات سنگ ،ماتریکسی اسیدکاریاسید ژل ،هدرجاافزایه ،منحرف هایکنندهپیوسته مدل ،
13. ز
شکل3-5:مقایسهحجممیانگسستژلاسیددرجابااسیدنیوتنی...............................................55
شکل3-8:مقایسهتشکیلمسیرهایکرمیشکلتوسبسیالنیوتنیوژلاسیدهایدرجا.............51
شکل4-1:مقایسهپروفایلpHوویسکوزیتهدرطولمغزه(Da = 100, PV = 24.95)............59
شکل4-2:مقایسهافتفشارکلیدوسرمغزهدرحالتتزریقاسیدنیوتنیباژلاسیددرجا.......86
شکل4-3:پهنایتشکیلژلدرمغزهکمتراواو،پرتراواDa = 100.............................................81
شکل4-4:نحوهیتشکیلجبههیژلدرالیهیکم،تراواDa = 100...........................................82
شکل4-5:نحوهیتشکیلجبههیژلدرالیهی،پرتراواDa = 100.............................................82
شکل4-1:سرزتورودیبههریکازمغزهها..............................................................................83
شکل4-5:نسبتجریانازمغزهکمتراوابهمغزهپرتراوا.................................................................83
شکل4-8:تشکیلمسیرهایکرمیشکلدرسیستمموازیدرحضورژلاسیددرجا.....................84
شکل4-9:مسیرهایکرمیتشکیلشدهدرسیستمموازیدرحضورHCl....................................85
شتتتکتل4-16:مشتتتاهتدهانحرافجریتاندرستتتیستتتتمموازیدردبیهایتزریقمختلف
Da = 10, 100, 200......................................................................................................................81
تکلشت4-11:مقایستتهویستتکوزیتهیظاهریژلتاستیددرجادرآزمایشگوماوهمکارانومدل
بهبودیافته............................................................................................................................................89
شکل4-12:مقایسهحجممیانگسستاسیدHClوژلاسیددرجا................................................92
شکل4-13:مقایسهالگویانحتلالف)ژلاسیددرجاب)اسیدHCl.........................................92
شتکل4-14:الگویشتبیهستازیدرستیستمتکی(Da = 1.5e4, PV = 1)الف)پروفایلpHب)
پروفایلویسکوزتهپ)پروفایلغلظتپلیمر....................................................................................93
شکل4-15:تأثیرتراواییاولیهبرحجماسیدموردنیازبرایمیانگسست......................................95
شکل4-11:تأثیردمابرحجماسیدموردنیازبرایمیانگسست.....................................................91
شکل4-15:تأثیرتشکیلژلوسرزتدرافتفشاردوسرمغزه..................................................98
شکل4-18:تأثیرشاختتوانیبرحجماسیدموردنیازبرایمیانگسست...................................99
شکل4-19:تأثیرشاختتوانیدرافتفشاردوسرمغزه.............................................................99
تکلتش4-26:تأثیرتاختتشتوانیبرویتکوزتسیتهیژلتتاسیددرجابهزنوانتابعیازتنشبرتتشی
(𝐻0 = 1)........................................................................................................................................166
14. س
تکلتش4-21:تأثیرپارامترهایرئولوژیبرالگویانحتل(𝐷𝑎 = 7.6𝑒3)الف)𝜇0 = 430, 𝜇𝑚 =
18ب)𝜇0 = 10, 𝜇𝑚 = 774پ)𝑛 = 0.4ت)𝑛 = 0.8.......................................................166
شکل4-22:تأثیرویسکوزیتهیاولیهبرحجماسیدموردنیازبرایمیانگسست..........................162
شکل4-23:تأثیرویسکوزیتهیاولیهدرافتفشاردوسرمغزه....................................................162
تتکلشت4-24:الگویانحتلبرایتتاستیدHClوژلتتاستیددرجادرتتستیتتتمستموازیدر
𝑢0 = 0.02 𝑐𝑚/𝑠باتبتتنستراوایی9:23الف)تتاسیدHClدرمغزهپرتراواب)ژلتتاسیددرجادر
مغزهپرتراواپ)اسیدHClدرمغزهکمتراوات)ژلاسیددرجادرمغزهکمتراوا..........................164
شتکل4-25:سترزتورودیبههریکازمغزههابانستبتتراوایی9:23الف)اسیدHClب)ژل
اسیددرجا.........................................................................................................................................164
شتتتکتل4-21:تتأثیردبیهتایکموزیاددرانحرافجریاندرنستتتبتتراوایی9:23الف)
𝑢0 = 0.5 𝑐𝑚/𝑠ب)𝑢0 = 0.01 𝑐𝑚/𝑠....................................................................................165
شکل4-25:الگویانحتلبرایاسیدHClوژلاسیددرجادرسیستمموازیدر
بانستبتتراوایی9:39الف)اسیدHClدرمغزهپرتراواب)ژلاسیددرجادرمغزهپرتراواپ)اسید
HClدرمغزهکمتراوات)ژلاسیددرجادرمغزهکمتراوا..............................................................161
شتکل4-28:سترزتورودیبههریکازمغزههابانستبتتراوایی9:39الف)اسیدHClب)ژل
اسیددرجا.........................................................................................................................................165
شتکل4-29:نمودارلگاریتمیترزتتسورودیبههریکازمغزههاالف)تبتتنستراوایی9:23ب)
نسبتتراوایی9:39..........................................................................................................................165
16. ص
اختصاری زتئم فهرست
پارامترتوضیواسد
𝑎0
حجم واحد در اولیه سط مساحت(𝑐𝑚2
𝑐𝑚3⁄)
𝑎 𝑣
حجم واحد در سط مساحت(𝑐𝑚2
𝑐𝑚3⁄)
𝐶𝑓واکنش مواد غلظتسیال توده در دهنده(𝑔𝑟 𝑐𝑐⁄ )
𝐶 𝑝پلیمری مواد غلظت(𝑔𝑟 𝑐𝑐⁄ )
𝐶𝑓,𝑖𝑛واکنش ورودی غلظتدهنده(𝑔𝑟 𝑐𝑐⁄ )
𝐶 𝑝,𝑖𝑛پلیمر ورودی غلظت(𝑔𝑟 𝑐𝑐⁄ )
𝐶𝑠
واکنش مواد غلظتسنگ سط در دهنده-سیال(𝑔𝑟 𝑐𝑐⁄ )
𝑑ℎ
حفره هیدرولیک قطر(𝑐𝑚)
𝐷 𝑚
واکنش مواد مولکولی نفوذدهنده(𝑐𝑚2
𝑠⁄ )
𝐃 𝐞
پراکندگی تنسوراسید(𝑐𝑚2
𝑠⁄ )
𝐃 𝐞𝒑پلیمر پراکندگی تنسور(𝑐𝑚2
𝑠⁄ )
𝐷𝑎دمکولر زدد(-)
𝑓̂یک و صفر بین تصادفی ازداد(-)
𝐻دامنه ارتفا(𝑐𝑚)
𝑘 𝑐
جرم انتقال ضریب(𝑐𝑚 𝑠⁄ )
𝑘 𝑠
سطحی واکنش سرزت ثابت(𝑐𝑚 𝑠⁄ )
𝐾0
متخلخل محیب اولیه تراوایی(𝑚2
)
𝐊تراوایی تنسور(𝑚2
)
𝑀تحرکسیال پذیری(𝑚2
/𝑐𝑃)
𝐿جریان راستای در مشخصه طول(𝑐𝑚)
𝑁𝑥
جریان راستای در گریدها تعداد(-)
𝑁𝑦جریان بر زمود راستای در گریدها تعداد(-)
𝑃متخلخل محیب در فشار( 𝑎𝑡𝑚)
17. ض
𝑃𝑉𝐵𝑇
میان حجماسید گسست(-)
𝑃𝑉 𝑚𝑖𝑛
میان حجم حداقلاسید گسست(-)
𝑟𝑝حفره شعا(𝑐𝑚)
𝑟𝑝0شعامتوسب اولیهحفرات(𝑐𝑚)
𝑅𝑒 𝑝حفره مقیاس در رینولدز زدد(-)
𝑆𝑐اشمیت زدد(-)
𝑆ℎشروود زدد(-)
𝑆ℎ∞
مجانب شروود زدد(-)
𝑈جریان جهت در دارسی سرزت(𝑐𝑚 𝑠⁄ )
𝐔دارسی سرزت بردار(𝑐𝑚 𝑠⁄ )
𝑢0
دارسی ورودی سرزت(-)
αاسید انحتل قدرت
حل جامد گرممول به شده
مصرفی اسید
𝛼0
طول به زرض نسبت(-)
βرابطه در تجربی ثابتتخلخل ی-تراوایی(-)
ηدامنه طول به حفره شعا نسبت(-)
γرابطه در تجربی ثابتتخلخل ی-تراوایی(-)
𝜀تخلخل(-)
ε0
متخلخل محیب اولیه تخلخل(-)
𝜆 𝑇
متقاطع پراکندگی مؤثر ضریب در موجود ثابت(-)
𝜆 𝑋
محوری پراکندگی مؤثر ضریب در موجود ثابت(-)
𝜇سیال ویسکوزیته( 𝑐𝑃)
𝜈سیال سینماتیک ویسکوزیته(𝑐𝑚2
𝑠⁄ )
𝜌𝑠
جامد فاز چگالی( 𝑔𝑟 𝑐𝑚3⁄ )
𝜌 𝑓سیال فاز چگالی( 𝑔𝑟 𝑐𝑚3⁄ )
𝜇0
ویسکوزیتهیمبنا( 𝑐𝑃)
𝜇 𝑚
ویسکوزیت به نسبت ویسکوزیته حداکثریهیمبنا( 𝑐𝑃)
19. 1
فصل1:فصل1:مقدمه
1-1-مقدمه
ازلحظهایالل كهینمتحفاریم مفم نف م سهههازمخ دریكنختاپایافعمرتملیخیچاه،ها
عملیاتامجامشخهرلیچاههامیتمامخبایجادآسیبدیخگیشمد منجر سازمخ.تمل طمل دریخازیک
بعضه ،چاهیچاه از دلرتر مقاط در نف م سنگ از رات ازجخاشخهمماح ب مفت با همراه لیاطراف
م چاهیرسهنخباعث لترالا كاهشییم چاه اطرافیشممخ.بطمرآس مشابیبمماحیچاه اطرافدر
عملی حینحفاری اتمینكاهش باعثجریافسیال پذیریافنا لیشضریبم نف م پمستینمیشمد.
شهناسهاییآسه عاملیبدیخگیرل تمسهع ل سهازمخممامعت هایلههآس بهبمد یایبدیخگیتاكنمف
تحق ممضمعیقاتبسیاری.است بمدهمشبک شخف بستم حفرات ساختار یا ل هایتمامخعاملافتهای
بسهیارشخدر یخیعملکردتملیخگردد ازف م از.ا بنابراینماتریسی سیخكاریبرایصخم رفعدیخگی
بهره افنایش ل سهازمخچاه دهیهامی ضرلری بسیارباشخ.شکل1-1ماحی ،چاه ممای از شماتیکیی
آسهیبمی مشهاف را نف م ل دیخه.دهخًالمعممماحی ،چاه شعاعیآسیببرابر ترتیب ب نف م ل دیخه
با اسهت33/0،فمت1تا10ل فمت000تا0000می فمت.باشخماحی ترالایییآسیبدیخهًالمعمم
ب مندیک10آسیب نف م ترالایی از كمتر برابرمی مخیخهباشخ[1].
20. بهبمد مخل ارائیافتپ منظمر بیشبینیاس عملکردیخكاریماتریسیكربنات ازف م
0
فصل1مقخم :
ستم درقیاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
ستمق دریاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
شکل1-1:شماتیماحی ،چاه ممای از کییآسیبنف م ل دیخه[0]
رل ب اسهیخكاری درماتریکسهی،اسیخزیرماح ب سازمخ شکست فشاریتنر چاه اطرافیق
میشمدافنا باعث سنگ كردف حل با لیِشترالاییتسه لیِلجریافیافتنم چاه سمت ب مفتیشمد.
ماسه ازف م در هد ماتریسهی اسهیخكاریكربنات ازف م در هد ل سهنییاستفاده ممردمی قرار.گیرد
هخفسهنگ در اسهیخكاری ازماسه هایسهنیی،حلكردفآسیب ماحیمی چاه اطراف در دیخه،باشخ
درحالیكهخفاسیخكاری ازسنگ درجخیخ مسیرهای ِدایجا ، كربنات هایسنگ درمی.باشخ،بنابراین
هنگهس در هیخكاریهاس ممفقیتههماس هایماحی لجمد ب هنییهسهیبهآس یدیخهماحی درچاه اطراف ی
داشت خماهخ بسهتیی.هیخرلفلمئمریکاسیخلا هیخرلكلریکسیخترتیب بمعمملاسی ترینخممرد
اسهتفادهسهنگ اسهیخكاری درهایماسل سنییمی كربنات.باشخاس لاكنشیخهیخرلكلریکبسنگ ا
(كلس كربناتیتدللمم لیتطبق )معادل1-1ل1-0م امجامیگیرد،
1-1
21. بهبمد مخل ارائیافتپ منظمر بیشبینیاس عملکردیخكاریماتریسیكربنات ازف م
3
فصل1مقخم :
ستم درقیاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
ستمق دریاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
1-0
مممم یک كلسهیتیمی كربنات سهنگ از بارزیكربن گاز .باشهخدیاكسهیختملیخشخهبعنماف
نف م باالی فشههاری شههرایا در لاكنش محصههملبصههمرتمی محلمل.باشههخلاكنش سههرعت
می سهریع بسهیار اسهیخ هیخرلكلریکدلیل ب ،باشخ باال نف م دمای ك زمامی منظمر همین ب ،باشهخ
كمتر آف باالی خمردگیاسهتفاده ممردمی قرارمشکل این رفع برای .گیرمخًالمعممی آلی اسیخهای ازا
كیلیتها1
می اسهتفادهاسهیخهای .كننخكی ل آلیلیتهابعنمافافنایكنخسهاز های2
میناستفاده ممرد
می قرار.گیرمخبطمركلیمی نف م شرایا دقیق شهناخت میازمنخ كربنات ازف م در اسهیخكاری.باشخ
ل اسیخ ممع اب امتفرممالسیمفتنریقی سیال(افنلدمی ل اسیخمناسب های)میتمامخمهایت درباعث
شههمد اسههیخكاری متایج بهبمد.م سههیال سههازگاریافنلدمی ل اسههیخ با نفیک ملنلمات از ،آف های
ممفق اسیخكاریكربنات سنگ درمی شمار برلد.
می كربنات سهنگ لارد اسهیخ ك زمامیكامال ،سهنگ كردف حل با شهمدشبی ك پرترالایی های
هیرهایمسهكرمیهکلشهمیمی ایجاد هنخباشهكنخ[3].هکلشه1-0ممممهیرهایمسه از ایكرمیهکلشه
ایجادشخهكربنات سنگ درمی مشاف را.دهخ
شکل1-0:مسیرهایكرمیشکلایجادشخهكربنات سنگ در[4]
1 Chelating agents
2 Retarder
22. بهبمد مخل ارائیافتپ منظمر بیشبینیاس عملکردیخكاریماتریسیكربنات ازف م
4
فصل1مقخم :
ستم درقیاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
ستمق دریاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
مسیرهایكرمیشکلماحی ازیآسیبمسیرهای گذاشتن باقی با ل كرده عبمر چاه اطراف دیخه
می فراهد اسهههیخكاری از بعخ را چاه داخل به مفهت جریهاف ،پرترالا.كننخپخیخهیمسهههیرهای ایجاد
كرمیشهکلپخیخه ،ارر ،پیییخگی عین در ك اسهت ایقابلمالحظایماتریس اسیخكاری عملکرد بری
میگذارد.گسهتر ل تشهکیلمسهیرهایكرمیشکلباسیخ حجد ،اسیخ تنریق مرختنریقشخهممع ،
،سههنگ كامی ،اسههیخماهمینیدارد بسههتیی غیره ل دما ،سههازمخ[0].تاكنمفمخلهابرای متفالتی ی
پیشبینیمحمهیمسیرهای رشهخ ل تشهکیلكرمیشکلارائشخهاما ،استهیچیکاین ازمخلهااز
كافی جامعیتبمنظمرشهبی.میست برخمردار متنمع شهرایا ل تلو م ازف م در اسهیخكاری سهازی
ازاینرلتعیین ،مآزمایش امجام ل قبلی تجربیات طریق از ،اسیخ تنریق بهین رخدست بمیآیخ[6].
مکلمدجخلل1-1گ مظر در با ك كرد پیشنهاد مناسب اسیخ اب امت برای راك شرایا رفتنلی،
مناس تنریقی سیالمی ص مش را آف غلظت ل بكنخ.
جخلل1-1:غلظت ل ممعسیاالتمک تمسا كربنات ازف م اسیخكاری برای پیشنهادیلمد[1]
مشبک سیالكاریاستیک اسیخ0%
مشبکآسیب هایدیخه
فرمیک اسیخ9%
استیک اسیخ10%
هیخرلكلریخریک اسیخ10%
آسیبچاه اطراف ماحی عمیق دیخگی
هیخرلكلریخریک اسیخ10%
هیخرلكلریخریک اسیخ02%
شخه امملسیفای هیخرلكلریخریک اسیخ
الزمعملیات امجام ك اسهههت كر باسهههیخكاریچاه درمفتی هایبمراتبچاه ازهایگازی
مشکلترمیباشخ.اینپتامسیل علت ب دشماریتشکیلل شخف لجنی ،امملسیمفمشکالتترشممخگی
چاه درمی مفتی های.باشخ
23. بهبمد مخل ارائیافتپ منظمر بیشبینیاس عملکردیخكاریماتریسیكربنات ازف م
0
فصل1مقخم :
ستم درقیاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
ستمق دریاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
1-1-0-الگوانحالل های
امحاللپخیخه مشهاب ل ماپایخار فرآینخی ل ل مت محیااست شهخف امیشهتی یكتش بکیل
مسهیرهایبا یترالاییباالكباصهالالكرمچال1
می مامیخهمی منجر ،شهممخ.شهمدلقتیكاز شی ب
می حل ل ل مت محیا،شهمدترالاییمحلیافنایشیافتلمتیج درمی بیشتر مین جرم امتقالك شمد
ب دل اینامحاللمی منجر بیشهترمسیرهای این سهاختار .شهمدكرمیشکلبشختبمرخامت هایقال
سیستد برای ك دارد بستیی سالحی لاكنش سهینتیک ل جرمتفالت ،سیال/كامی تلو م هایهنیفتی
.داردالیم مثال برایهاییکنماخت امحالل2
دبی درمی تشهکیل باال خیلی تنریق هایشممخدرحالیك
الیمهایهالحیهس امحالل3
دبی درمی هکیلهتش پایین تنریق هایهمهشمخ[7].هکلهش1-3را پخیخه این
ههبخمبیمی مشهههاف.هخهدههیریرهتتن دبیریقلاكنش امحالل الیمی برتًاههقریبهههم دریهاتههالعهمال
.است شخه دیخه آزمایشیاهی
شکل1-3:تغییرامحالل ساختارتنریقی دبی تغییر باكربنات سنگ در[7]
1 Wormhole
2 Uniform dissolution
3 Face dissolution
24. بهبمد مخل ارائیافتپ منظمر بیشبینیاس عملکردیخكاریماتریسیكربنات ازف م
6
فصل1:مقخم
ستم درقیاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
ستمق دریاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
آزمایش اینمغنه در هارابت هارفشه ل لرلدی در رابت تنریقی دبی با ل اینچ چنخ طمل ب هایی
.اسهت شهخه امجام خرلجی درمی تنریق باالیی بسیار مرخ در اسهیخ ك زمامیمفم ،شمدداخل اسیخ
محیابیشترمیشمد،ب امادلیلعخم،تماس كافی زماف مختسمی از لاكنش بخلف اسیخ بیشتردییر
می خارج مغنهشههمد.متیج درمی افنایش ب شههرلع آهسههت ل ل مت محیا ل ل ت ،ب منجر ل كنخ
می نف م سنگ در یکنماخت الیمی تشهکیل.شمداما،شمد تنریق پایین دبی در اسیخ ك زمامیبیشتر
بتمامخ اینک قبل هیخهاسبمی هرفهمص كنخ مفم محیا داخلهمدهش.متیج دریک ،هاختارهسهالهسل حی
می ایجاد مغنه ابتخای در را فشردهمی سالحی امحالل الیمی آف ب ك كنخدر اسیخ ك زمامی اما .گمیید
دبی یکمیامیاسیخ مامخگاری زماف ،شهمد تنریقًاتقریبمی برابری مغنه با اسیخ لاكنش زماف بال كنخ
مسیرهای تشکیل باعثكرمیشکلغالبمی مغنه در.شمد
همافد ك طمررشکل1-4می مشاهخه،شمدرلی بر امحالل الیمی ممعتنریقی اسیخ حجدمین
تیریرمیاین ل گذاردِعممالیمیمی ص مش ك است امحاللكنختنریقی اسیخ از حجد چم ممردیاز
میباشههخ.می مشههاف همینین شههکل اینتنریقی اسههیخ حجد دهخبرایمیافگسههسههتدرك حالتی
مسهیرهایكرمیشهکل.است رسیخه خمد مقخار كمترین ب است شخه تشکیل غالباین ب تمج باك
امحالل الیمی،می تعیین را سنگ ب اسیخ مفم عمقتلو م امحالل الیمهای لذا ،كنختیریررا متفالتی
.گذاشت خماهنخ پمست ضهریب درشکل1-0مینمی مشافك دهخكاهش بیشترینپمست ضریبدر
الیمی حالتكرمیشهکلغالب،جایی،باشخ گرفت صمرت بهین تنریق دبی با اسیخ كمششخه اهخه
.اسهتب تمج باشکل1-6تغییراتترالای افنایشیمغنهدبی درتنریق هایمتفالت بسیار ،تلو م
میبهاشهههخ[7]شهههکل این ب تمجه بها .میتمافترالایی افنایش ك برد پی مهد این ببصهههمرت
غیریکنمامی تنریق دبی با ختتنریق دبی در ترالایی افنایش بیشترین یعنی ،باشهخمیامیاتفاق ) (بهین
،افتاد خماهخدرحالیكدبی در،بیشتر یا كمتر تنریق هایبمراتباین برای بیشتری سیال حجدمقخار
.داشت خماهخ میاز ترالایی افنایش
25. بهبمد مخل ارائیافتپ منظمر بیشبینیاس عملکردیخكاریماتریسیكربنات ازف م
7
فصل1مقخم :
ستم درقیاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
ستمق دریاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
شکل1-4:تنریق حجد تغییراتمیاز ممردبرایمیافگسستتنریق مرخ در تغییر با تنریقی اسیخ[2]
شکل1-0:تیریرالیمهایم بر امحاللینافضر كاهشیبپمست[2]
26. بهبمد مخل ارائیافتپ منظمر بیشبینیاس عملکردیخكاریماتریسیكربنات ازف م
2
فصل1مقخم :
ستم درقیاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
ستمق دریاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
شکل1-6:تیریرالیمهایم بر امحاللینافافنایشترالایی[7]
1-1-3-مکانیسمهایفعال
بطمركلیمی تعریو مرحل س در حفره مقیاس در ل ل مت محیا امحالل فرآینخمال .شمدابق
شههکل1-7الل مرحل در ،،اسههیخ(بعنمافلاكنش جنءمحلمل در دهنخه)در ممجمد سههیال تمده از
پی امتقال سهنگ سهال ب حفرهكرده خا(امتقالاكنش جنء جرم لدهنخه)لاكنش سنگ سال در سپس ،
كلسید كربنات ل اسهیخ بین(بعنمافلاكنش كامیدهنخه)می اتفاقافتخ(دلم مرحل)س مرحل در .،مم
همالتهمحصمی پیخا امتقال محلمل تمده ب هنگهس هالهس از لاكنشكننخ(از هلهحاص اجناء جرم امتقال
لاكنش)د ،بنابراین .لمکامیسداصلی ،لاكنش ل جرم امتقالترینمکامیسدهاهست حفره مقیاس درك نخ
كنترلمی شمار ب ل ل مت محیا امحالل كلی سرعت كننخهتمده از اسیخ جرم امتقال سرعت اگر .رلمخ
سهنگ سهال ببالعکس (یامحلمل تمده ب سهنگ سهال از)شیمیایی لاكنش سرعت از كمتر خیلی
ب سهنگ ل اسهیخمی كنترل جرم امتقال تمسها امحالل كلی سهرعت ،اشهخلاكنش سرعت اگر ل همدهش
سنگ سال ب تمده از اسیخ جرم امتقال سرعت از كمتر خیلی سنگ ل اسهیخ شهیمیاییبال (یاعکساز
محلمل تمده ب سهنگ سهال)می كنترل شیمیایی لاكنش تمسا امحالل كلی سهرعت ،باشهخشدر .مد
27. بهبمد مخل ارائیافتپ منظمر بیشبینیاس عملکردیخكاریماتریسیكربنات ازف م
9
فصل1مقخم :
ستم درقیاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
ستمق دریاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
پژلهش غالبش امجام هایفر آمی را سنگ ل اسیخ شیمیایی لاكنش خهضل كردهمتیج درامتقالجرم
راكنترلكننخهمی مظر در امحالل كلی سرعتگیرمخاز ك حالتی در فرض این كاس هیخرلكلریکیخ1
فر ،شمد استفادهضاسیخها سایر لاكنش برای اما است؛ مناسبی(استیک اسیخ ل فرمیک اسیخ)سنگ با
فر ،نف مضممیست ناسبی.
شکل1-7:ل مراحلمکامیسدهایاصلیامحاللمحیامق در ل ل متیاسحفره[6]
1-1-4-غیرنیوتنی اسیدهای
مسهیرهای اینک ب تمج باكرمیشکلتشکیلشخهحجد كمترین دارای ،میافگسستمی،باشخ
دسههت ببهین تنریق دبی آلردفازمظرمالالعات اگرچ .ههتهداش خماهخ اهمیت بسههیار اقتصههادی
آزمایشهیاهیگفتشخه،قبل قسمت درتیریراز بعضیپارامترهای،بهین دبی دریتنریقمبررسی مرد
همیناف اما ،شخ داده قرارتعمیمبحث این اصلی مشکالت از یکی میخامی متایج ب آزمایشیاهی متایج د
می شهمار ببنرگ مغنه یک طمل آزمایشیاهی مالالعات در ،مثال برای .رلدمی مغنه قالر از ترل باشخ
می بهاعهث این،بییرد شهههکل مغنه در پرترالا كامال یک تنها ك شهههمددرحالیك،میخامی مقیاس در
امت ضهبسهیا نف مبنرگ رمی اسهیخ مفم شهعاع از تركامال چنخین تشکیل باعث امر این ل باشهخ
1 HCl
28. بهبمد مخل ارائیافتپ منظمر بیشبینیاس عملکردیخكاریماتریسیكربنات ازف م
10
فصل1مقخم :
ستم درقیاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
ستمق دریاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
بررسی هترهبیش ،هیاهیهآزمایش مالالعات این در دییر طرفی از .شهخ خماهخ چاه اطراف در پرترالاهای
می میمتنی اسههیخهای برای گرفت صههمرت،باشههخدرحالیكماهمینی دلیل بنف م در ممجمد های
پذی مفم (تغییراتریهیخهاس ،)ًاترجیحپرترالای مقاط بنف مههبیش ترالایی افنایش باعث ل رفتآف تر
می مقاط.شههمدبعبارتدییر،پرترالا مماحی،دریافت بیشههتری اسههیخمیبیشههتر آف ترالایی ل كنخ
میدرحالی شمدمماحی ككدترالاهمینافدستمرده مباقیمیمامخمنحرف اسیخهای ،بنابراین .كننخه
ژ همامنخدرجا اسهیخهای ل1
سهمرفکتامت ،لیسکماالستیک های2
لاسیخكاری در امملسیممی اسیخهای
می استفاده میخامیاسیخكاری تا شمدبصمرتبپذیرد امجام یکنماخت[9].
درجا اسهیخهای ژلاز استفاده باpHباعثهد بمحلمل داخل در پلیمری زمجیرهای چسبیخف
میل سیال لیسکمزیت افنایش ب منجر كار این ك شهمدمهایت درشخف منحرف باعثآفهامیش.مد
بعنمافمثالدرpHمی هد از جخا پلیمری زمجیرهای ،كد هایك زمامی للی باشنخpHم ب اسیخقخار
صهی مشه،رسهیخآفهامی اتصال ب شهرلعكننخ3
می افنایش را لیسکمزیت لدهنخ[10].ب تمج با
مالالبگفتشهخهزمامی ،با اسهیخ كpHمی تنریق نف م ب كداسیخ ،)دارد كمتری (لیسکمزیت شمد
ًاترجیحمی ماحی آف امحالل باعث ل رفت پرترالا مماحی ب.شهمدبتبعآفpHغلظت كاهش با سیال
می افنایش ب شرلع اسیخك زمامی .كنخpHمقخار بصی مشزم ،رسیخپلیمری جیرهایهد بمتصل
میژل ل شممخمی تشکیل رالیسکمزیت داشتن دلیل ب ژلی مماد این ك دهنخیی جریاف مامع ،باالافتن
مماحی ههمتهس ب ههیخهاس لذا ل ههخههش پرترالا ماحی ب ههیالهسكدترالامی هخایت.ههمدهشبطمركلی،
منحرفكننخهمی باعث اسهیخ هایاسیخ شممخبصمرتیکنماختكربنات سنگ ترییرا ماهمینحل
كنخ.درجا اسهیخهای ژل،ژل شکستن از پسبلیژهحجد اگرممردمظربدرستیباشخ مشخه اب امت،
است ممکنباقیمامخهجای بر خمد از هاییبماتریکس ریب ت باعث ل یذارمخشممخ.
1 In-situ gelled acids
2 Viscoelastic Surfactant
3 Cross-linking
29. بهبمد مخل ارائیافتپ منظمر بیشبینیاس عملکردیخكاریماتریسیكربنات ازف م
11
فصل1مقخم :
ستم درقیاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
ستمق دریاسدارسیبرایسیاالتمیمتنیغ لیرمیمتنی
سهمرفکتامتلیسهکماالسهتیک هایصهنعت دربعنمافمنحرفكننخهجهتبهبمدتمزیعسیال
می كار ب اسیخكاریرلمخ[11].لیسکماالستیکی خماصمماد ممع اینمایسلی ساختارهای تشکیل با1
میلایشکل،بطمرقابلتمجهیسیال ظاهری لیسکمزیتاسیخراافنایشمیدهخ.بنابراینسیاالتبر
پایسمرفکتامتلیسکماالستیک هایمیتمامنخبمنظمربهبمدقابلیتدر سیال امحرافعملیاتتنریق
اسهیخ.رلمخ كار بسهیسهتداسهیخپای برسهمرفکتامتلیسهکماالستیک های،كبصمرتژل درجا
میشهمد،میكردف اضهاف با تمامخمماد ممع اینب.شمد آماده اسیخ سیستدپسازاینسنگ با اسیخ ك
،دهخ لاكنش كربناتpHمحیاافنایشیافتكاتیمف غلظت لهای( ظرفیتی دل𝐶𝑎2+
،𝑀𝑔2+
اسیخ در )
هرفهمصهخههشمی افنایشممک لجمد .یابخافنایش ل هاpHمی باعثمملکمل همدهشهایهمرفکتامتهس،
مایسهلمیل هایدرازی شکل ایك دهنخ تشکیلبطمرقابلمالحظایلیسکرا محلمل مزیتافنایش
دا خماهنخ.دمایسل بایخ ژل شکستن برایمیل هایمایسل ب ایپای بر اسیخ .شممخ تبخیل كرلی های
سهمرفکتامتلیسهکماالسهتیک هایمیتمامخبراحتیسیستد ب مسبت ل شهمد تمینهایژاسیخهای ل
درجامجخد ترالایی.كنخ حاصل بیشتریژلسمرفکتامتلیسکماالستیک هایمیهیخرل در تمامخكربن
متمامخ نف م هیالهس اگر للی همدهش حلبطمرل طبیعیكاملژلهمرفکتامتهسهتیکههکماالسهلیس های
ایجادشهههخهب را محل درشهههکنخ،دل حالل با تنریق پس عملیاتگام2
بمنظمراز اطمیناف حصهههمل
ل ژل كامل شههکسههتبازیافتنمی تمصههی ترالاییشههمد[10].پای بر اسههیخ رئملمژیکی خماص
ههمرفکتامتهسههتیکهههکماالسهلیس هایپیییخه تابعاافنای ،دما ،ههمرفکتامتهس غلظت ل ممع از یهای
،دییرpH،تنشباست كردف لمط م رل ل شمری ،رشی[13].
ك اسهت ضهرلری مکت این كر البتبین تفالتدرجا اسهیخهای ژللاسیخهای ژلخارجی3
ك اسهت ایناسیخهای ژلخارجیل سال در ،شخه فعال ،سازمخ ب رسیخف از پیش.امخاسیخهای ژل
1 Micelle
2 Mutual solvent
3 Gelled acids