بهره برداري از چاهها به لايه در نظر گرفته شده براي بهره برداري و نوع تكميل آنها بستگي دارد . در مورد بعضي لايه ها (اكثراً) به منظور بالا بردن بهره دهي چاه ، برنامه اي جهت اسيدزدن به آنها تدوين مي گردد . علاوه بر نمودارهاي مختلف و نمونه برداري از سنگ لايه كه در حين حفاري صورت مي گيرد و به كمك آنها نفوذ پذيري لايه (Injectivity test) بررسي مي گردد .
اين عمل بدين علت صورت مي گيرد كه بهر حال ايده اي از قابليت نفوذپذيري چاه كسب گردد . زيرا اگر اسيد را بدون داشتن ايده فوق به داخل چاه پمپ كنيم و نفوذپذيري آن كم باشد آنگاه اسيد در داخل ديواره فلزي چاه بدون حركت مي نمايد و باعث خورندگي ودر نتيجه از بين بردن آن مي شود .
اين آزمايش با پمپ كردن يك سيال به داخل چاه انجام مي گردد . بدين منظور سيال مورد نظر (دربيشتر موارد گازوئيل) توسط پمپ تحت فشار كنترل شده به داخل چاه تزريق مي گردد و دبي پمپاژ با در نظر گرفتن فشار اندازه گيري مي گردد .
كنترل فشار از اين جهت مهم است كه بايستي هميشه و حتماً كمتر از فشاري باشد كه باعث شكافتن سنگ مخزن مي گردد . زيرا در اينصورت سنگ لايه از حالت عادي خود خارج مي شود و خود به خود نفوذپذيري آن بالاتر از حد نرمال لازم خواهد بود (در بعضي موارد عمل ايجاد شكاف و ترك در سنگ مخزن انجام مي گيرد كه آن بحثي جداست و در اين مورد اعمال نمي گردد . (به قسمت اسيدزدن مراجعه شود ) . (درضمن فشار قابل تحمل براي ديواره فلزي چاه بايستي در نظر گرفته شود ) .
حجم سيالي كه جهت پمپ كردن استفاده مي شود نسبت به سطح كار متفاوت است و به طور معدل تا مجموع 100 بشكه امري عادي است .
نتيجه عملي اين آزمايش بدست آوردن ارقام فشار ودبي مي باشد (مثلاً دبي 3 بشكه دردقيقه با فشار 2000 پاوندبراينچ مربع) كه جهت انجام عمل اسيدزدن مورد استفاده دارند . بديهي است در فشار پائين ، داشتن دبي بالا مؤيد خوب بودن قابليت نفوذ لايه مي باشد و بالعكس فشار پمپ بالا و دبي كم مشخص كننده لايه اي با قابليت نفوذ كم است . به طور مثال اگر چاهي كه پر از نفت است و لايه نفتي آن در عمق 3000 متر قرار دارد داراي قابليت نفوذپذيري 5 بشكه در دقيقه با فشار 1800 پاوندبراينچ مربع (سرچاه) باشد ، وضعي مناسب (متوسط خوب) دارد .
اسيـدزدن بـه چـاه
Acidizing
سنگ مخزن نفت و يا گاز و اصولاً هر سنگي از مجموعه ذراتي كه تحت نيروهاي مختلف به همديگر چسبيده اند تشكيل شده است اين ذرات به خاطر هم اندازه و هم شكل نبودن نمي توانند به طور كامل به هم بچسبند و در نتيجه بين آنها خلل و فرج Porosity موجود است . ميدانيم كه اين خلل و فرج با وجوديكه به مقياس خيلي كوچك هستند)هيچگاه خالي نيستند و بهرصورت سيالي كه مي تواند آب ، نفت و يا گاز باشد در داخل آنها موجود است . حال اگر سيال موجود در سنگ بخواهد جريان پيدا كند ، لازم است كه اين سوراخهاي ريز به نحوي به هم مرتبط باشند تا در اثر نيروئي بتوان سيال را به حركت درآورد . بديهي است كه مسدود بودن و به همديگر ارتباط نداشتن اين سوراخها باعث مي شود كه سيال موجود درداخل آنها به صورت حبس شده باقي بماند (در اينصورت و در يك مخزن نفتي ديگر بزرگي و كوچكي سوراخها اهميت نخواهد داشت چون بهرحال نمي توان سيال را از داخل آنها عبور داد ) . در اينجاست كه لازم مي آيد كه سنگ مخزن داراي نفوذپذيري Permeability باشد . واضح است هر چه كه اين خلل و فرج بيشتر با هم مرتبط خواهند بود و در اين حالت است كه نفوذپذيري آنها به حدبالاتري رسيده High permeability و در نتيجه جريان و عبور سيال از بين اين خلل وفرج سريعتر و راحت تر عملي مي گردد . و با بحث فوق در مورد سنگ مخزن نفتي درنهايت بهتر مي توان نفت و يا گاز را از داخل خلل و فرج ذكر شده استخراج نمود .
در مورد مخازن نفت وگاز سعي بر اين است كه در صورت كم بودن نفوذپذيري سنگ مخزن به نحوي در بالا بردن آن و در نتيجه توليد بهتر و راحت تر كوشش گردد . يكي از طرقي‌كه‌مي‌توان‌به‌اين‌موضوع دست‌يافت‌اسيدزدن‌به سنگ مخزن مي باشد .
متـه هاي اسيـدزدن Acidizing Methods
1- ماتريـس اسيـد Matrix Acidizing
در اين حالت اسيد با فشار به داخل چاه پمپ مي گردد . فشار پمپ كمتر از فشاري خواهد بود كه ايجاد ترك و شكاف Fracturc در سنگ مخزن مي نمايد ، حتي المقدور تلاش اين خواهد بود كه اسيد به تمام جوانب سنگ مخزن مجاور به چاه برسد Radial Penetration) ( . اين سيستم اسيدزدن با خورندگي كه بر روي مواد موجود و متشكله سنگ مخزن ايجاد مي نمايد ، باعث بزرگتر شدن خلل و فرج موجود و يا ايجاد خلل و فرج جديد مي گردد كه در نهايت سبب بالا رفتن نفوذپذيري سنگ مي گردد . اين طرز اسيدزدن به خصوص زماني مورد استفاده دارد كه هدف بالا بردن نفوذپذيري سنگ مخزن در محدوده اي نه چندان دور از چاه باشد .
2- ايجادشكاف‌وترك‌درسنـگ‌مخزن‌به‌وسيـله‌اسيـد Acid Fracturing
ميدانيم هر جسمي قابليت تحمل فشار را تا حد معيني دارد كه البته اين فشار بستگي به جنسيت و مشخصات آن جسم دارد و بديهي است هرگاه فشاري بيش از حد قابل تحمل آن جسم ، بدان وارد شود باعث درهم شكستن و يا حداقل ايجاد شكاف و ترك در آن جسم مي نمايد . در اين حالت از اسيدزدن ، اسيد با فشاري بالاتر از فشار شكنندگي سنگ مخزن به داخل چاه پمپ مي گردد . (Frac Pressure) و بدين ترتيب در آن ايجاد شكاف و ترك مي نمايد . بدين ترتيب خلل و فرج (Porosity) موجود در سنگ مخزن به همديگر مرتبط شده و نفوذپذيري (Permeability) آن بالا مي رود . بديهي است كه علاوه‌بر ايجاد شكاف و ترك ، قدرت خورندگي خود اسيد نيز موضوع را تشديد مي نمايد .
لازم به تذكر است كه عمل ايجاد شكاف بدون كمك اسيد ممكن است . ليكن همانطوريكه اشاره شد وجود اسيد و قابليت خورندگي سنگ مخزن در انجام بهتر عمل نقش مهمي را ايفا خواهد نمود . در واقع ايجاد شكاف به كمك اسيد باعث مي شود كه بعد از برداشتن فشار ، شكافها به حالت اول برنگردند و باقي بمانند .
3- شستشووتـميزكردن‌سنـگ‌مخزن‌بوسيـله‌اسيـد Acid Washing
اين سيستم معمولاً جهت شستشو دادن مواداندودشده (Mud Cake) بر سنگ مخزن در محل تماس با چاه ، طرح ريزي مي گردد (البته لازم است كه اين مواد بتوانند در اسيد حل شوند) علت ديگر براي به كار بردن اين روش تميزنمودن مجراي شبكه هاي به وجود آورده شده (Perforations) بر روي ديواره چاه مي باشد . معمولاً در اين حالت اسيد را در مجاور شبكه ها قرار مي دهند (Spot) و تميزكردن را به روش به گردش در آوردن سيال داخل چاه (Circulation) صورت مي دهند .
به علاوه روش هاي فوق صورديگري براي به كار بردن اسيد موجود است . از بين بردن امولسيون (Emulsion) به وجود آمده در چاه ، يا بازكردن مجرائي براي خارج كردن آبي كه در قسمتي از سنگ مخزن محبوس است (Water Block) از علل ديگر براي به كار بردن اسيد مي باشند . به علاوه در زماني كه قرار باشد به كمك مايعي سنگين ايجاد شكاف در سنگ مخزن كرد ، براي كم كردن فشار از اسيد كمك گرفته مي شود .
مشخصـات‌اسيدهـائي‌كه‌به‌كـارگرفته‌مي‌شونـد Charactristicsof Acids Used
موفقيت عمل اسيدزدن ، بستگي به انتخاب نوع اسيد ، مقدار آن و محدوديتهاي مربوط به آن دارد . نمونه هائي از اسيدها كه در عمل اسيدزدن به چاه مورد استفاده دارند به قرار زير مي باشند :
1- اسيدهاي معدني
الف – اسيد كلريدريك HCI
معمولي ترين اسيدي كه به كار برده مي شود اسيدكلريدريك است . اين اسيد با غلضتهاي از 5% تا ماكزيمم 37% موجود است و نوع معمولي آن داراي 15% وزني درجه خلوص است . معمولاً جهت خورندگي سنگهاي آهكي و دولوميت مورد استفاده دارد ، ليكن بديهي است كه بر ساير مواد موجود در سنگ مخزن كه قابليت حل شدن در آنرا داشته باشند ، اثر مي گذارد .
چون اسيدي قوي است و بر فلزات اثر مي كند ، لذا هميشه مواد ضد زنگ به همراه دارد . به علاوه جهت بهتر انجام دادن عمل اسيدزدن مواد مختلف ديگري به منظورهاي متفاوت به آن اضافه مي گردد .
ب – مجموع اسيد كلريدريك و اسيدفلوريدريك HCI - HF
كاربرد اين نوع اسيد معمولاً در سنگهاي سيليسي مي باشد و علت آن هم قدرت خورندگي سيليس توسط اسيدفلوريدريك مي باشد . در اين حالت اسيد فلوريدريك اثر خود را مي كند و سپس اسيد دوم ( HCI ) شروع به اثر گذاشتن مي نمايد . اين مجموعه اسيد مصرف چندان زيادي ندارد . به اين مجموع Mud Acid نيز مي گويند .
2- اسيدهاي آلي . اسيدفرميكH – COOH و اسيداستيك
معمولي ترين نوع اسيد آلي كه جهت اسيدزدن مصرف مي شود ، اسيد استيك است . اين اسيد معمولاً با غلضت وزني تا 10% موجود است و مانند نمونه فوق معمولاً براي خورندگي سنگهاي آهكي و دولوميت مصرف دارد .
نسبت به اسيدكلريدريك دو مزيت دارد ، يكي اينكه بر محفظه هاي فلزي اثر نمي كند و قابليت حفظ شدن در گرماي زياد را دارد . دوم اينكه چون از اسيدكلريدريك ضعيف تر است عمل خورندگي سنگ مخزن را با تاني صورت مي دهد و فرصتي است كه راحت تر تمام قسمتهاي در تماس ، اثر داشته باشد . ليكن اسيدي است بسيار گران ( با مقايسه با قيمت اسيدكلريدريك ) و به همين علت مصرفي به اندازه اسيدكلريدريك ندارد .
اسيد فرميك نيز خواصي تقريباً مشابه اسيدكلريدريك دارد ، ليكن لازم است يادآور شد كه از آن سريعتر اثر مي كند و تا حدي خوردندگي آن بيشتر است .
3- اسيدهاي پودرشده و ياكريستال مانند . سولفاميداسيد Sulfamic Acid
كلرواستيك اسيد Chloroacetic Acid
اين نوع اسيدها از نظر عمل ضعيف تر از اسيدهاي فوق الذكر مي باشند ، ليكن چون به صورت پودر و يا كريستال هستند ، حمل و نقل آنها راحت تر است . در محل استفاده به راحتي در آب حل مي شوند و مورد استفاده قرار مي گيرند . اما مسئله مهم در مورد آنها درجه حرارت است . در حرارتهاي بالاي 180 درجه فارنهايت تجزيه شده و خواص خود را از دست مي دهند . از اين نظر توصيه مي گردد در حرارتهاي بالاي 160 درجه فارنهايت مورد استفاده قرار نگيرند .
4- هيبـريـد اسيـدهـا Hybrid Acid Mixture
اين نوع اسيدها عبارتند از مجموعه اي از اسيدهاي معدني و آلي ، كه مسلماً نسبت به خواص هر يك مورد استفاده قرار مي گيرند . به طور مثال چون سرعت عمل اسيدكلريدريك زياد است براي افزايش عمر اثر اسيدقدري اسيداستيك كه با سرعت كمتري اثر مي كند بدان افزوده مي شود . بديهي است در اين حالت اسيدهاي معدني اول اثر كرده و مادام كه خاصيت اسيدي آنها از بين نرفته است ، اسيد آلي همچنان به صورت فعال باقي است ، و بعد از اسيد آلي شروع به عمل مي كنند .
اين نمونه اسيدها مجموعه هائي از اسيدكلريدريك – اسيد استيك و يا اسيدكلريدريك – اسيدفرميك و يا صور ديگر مي باشند .
به‌كاربردن‌اين‌مجموعه‌اسيدباعث‌مي‌شود كه عمق نفوذ اسيد در سنگ مخزن افزايش يابد .
فـاكتـورهـائي كه در اسيدزدن تأثير دارند Factors Affecting Acid Reactions
تا به حال راجع به انواع مته هاي اسيدزدن و نمونه اسيدهاي مصرفي اشاره اي گرديد و تا حدي مشخص شد كه كدام اسيد و از چه لحاظ بهتر خواهد بود . در عين حال جهت اسيدزدن فاكتورهاي ديگري نيز دخالت دارند كه لازم است بدانها اشاره شود . اين فاكتورها به قرار زير مي باشند .
1- فشــار Pressure
جهت بررسي اثر اين فاكتور ، بد نيست كه موضوع با توجه به فعل و انفعال شيميائي زير موردبحث‌قرار گيرد . درمورد اسيدكلريدريك و سنگ كربنات به اختصار خواهيم داشت .
نتيجه فعل و انفعال ، آب گاز كربنيك و يك نمك محلول خواهد بود . محدوديت اين فعل و انفعال در قدرت تماس (قابليت تماس) يونهاي آزاد شده هيدروژن ، به سطح سنگ خواهد بود . اگر مجموعه فوق به حالت سكون باقي بماند و هيچگونه تغيير محلي نداشته باشد ، تجزيه شدن مولكولهاي خود باعث ركود فعل و انفعال خواهندشد . آزمايشهاي عملي نشان داده است كه سرعت فعل و انفعال در اتمسفر ، با مقايسه به تئوري تجزيه مولكولها ، تا حدود 20 برابر افزايش خواهد داشت ، و اين بدان علت است كه در فشار اتمسفر حركت گاز و خارج شدن آن از محيط باعث به حركت درآمدن مجموعه باقيمانده ( به هم زدن) شده و در نتيجه از حال سكون خارج مي گردد و به همين سبب تماس يونهاي هيدروژن با سنگ آهك راحت تر صورت مي گيرد . در نتيجه هر چه كه فشار بر مجموعه كمتر باشد شدت فعل و انفعال بالاتر خواهد بود .
2- غلظـت اسيـد Acid Concentration
آزمايش هاي عملي و همچنين تئوريهاي جديد در مورد اثر اسيد كلريدريك بر سنگ آهك وجود رابطه زير را ثابت كرده است .
فرمول نشان مي دهد كه بر خلاف تصورهاي قبلي اثر اسيد در فعل و انفعال رابطه چنداني مستقيمي با افزايش غلظت آن ندارد .
اين عمل بدين علت صورت مي گيرد كه بهر حال ايده اي از قابليت نفوذپذيري چاه كسب گردد . زيرا اگر اسيد را بدون داشتن ايده فوق به داخل چاه پمپ كنيم و نفوذپذيري آن كم باشد آنگاه اسيد در داخل ديواره فلزي چاه بدون حركت مي نمايد و باعث خورندگي ودر نتيجه از بين بردن آن مي شود .
اين آزمايش با پمپ كردن يك سيال به داخل چاه انجام مي گردد . بدين منظور سيال مورد نظر (دربيشتر موارد گازوئيل) توسط پمپ تحت فشار كنترل شده به داخل چاه تزريق مي گردد و دبي پمپاژ با در نظر گرفتن فشار اندازه گيري مي گردد .
كنترل فشار از اين جهت مهم است كه بايستي هميشه و حتماً كمتر از فشاري باشد كه باعث شكافتن سنگ مخزن مي گردد . زيرا در اينصورت سنگ لايه از حالت عادي خود خارج مي شود و خود به خود نفوذپذيري آن بالاتر از حد نرمال لازم خواهد بود (در بعضي موارد عمل ايجاد شكاف و ترك در سنگ مخزن انجام مي گيرد كه آن بحثي جداست و در اين مورد اعمال نمي گردد . (به قسمت اسيدزدن مراجعه شود ) . (درضمن فشار قابل تحمل براي ديواره فلزي چاه بايستي در نظر گرفته شود ) .
حجم سيالي كه جهت پمپ كردن استفاده مي شود نسبت به سطح كار متفاوت است و به طور معدل تا مجموع 100 بشكه امري عادي است .
نتيجه عملي اين آزمايش بدست آوردن ارقام فشار ودبي مي باشد (مثلاً دبي 3 بشكه دردقيقه با فشار 2000 پاوندبراينچ مربع) كه جهت انجام عمل اسيدزدن مورد استفاده دارند . بديهي است در فشار پائين ، داشتن دبي بالا مؤيد خوب بودن قابليت نفوذ لايه مي باشد و بالعكس فشار پمپ بالا و دبي كم مشخص كننده لايه اي با قابليت نفوذ كم است . به طور مثال اگر چاهي كه پر از نفت است و لايه نفتي آن در عمق 3000 متر قرار دارد داراي قابليت نفوذپذيري 5 بشكه در دقيقه با فشار 1800 پاوندبراينچ مربع (سرچاه) باشد ، وضعي مناسب (متوسط خوب) دارد .
اسيـدزدن بـه چـاه
Acidizing
سنگ مخزن نفت و يا گاز و اصولاً هر سنگي از مجموعه ذراتي كه تحت نيروهاي مختلف به همديگر چسبيده اند تشكيل شده است اين ذرات به خاطر هم اندازه و هم شكل نبودن نمي توانند به طور كامل به هم بچسبند و در نتيجه بين آنها خلل و فرج Porosity موجود است . ميدانيم كه اين خلل و فرج با وجوديكه به مقياس خيلي كوچك هستند)هيچگاه خالي نيستند و بهرصورت سيالي كه مي تواند آب ، نفت و يا گاز باشد در داخل آنها موجود است . حال اگر سيال موجود در سنگ بخواهد جريان پيدا كند ، لازم است كه اين سوراخهاي ريز به نحوي به هم مرتبط باشند تا در اثر نيروئي بتوان سيال را به حركت درآورد . بديهي است كه مسدود بودن و به همديگر ارتباط نداشتن اين سوراخها باعث مي شود كه سيال موجود درداخل آنها به صورت حبس شده باقي بماند (در اينصورت و در يك مخزن نفتي ديگر بزرگي و كوچكي سوراخها اهميت نخواهد داشت چون بهرحال نمي توان سيال را از داخل آنها عبور داد ) . در اينجاست كه لازم مي آيد كه سنگ مخزن داراي نفوذپذيري Permeability باشد . واضح است هر چه كه اين خلل و فرج بيشتر با هم مرتبط خواهند بود و در اين حالت است كه نفوذپذيري آنها به حدبالاتري رسيده High permeability و در نتيجه جريان و عبور سيال از بين اين خلل وفرج سريعتر و راحت تر عملي مي گردد . و با بحث فوق در مورد سنگ مخزن نفتي درنهايت بهتر مي توان نفت و يا گاز را از داخل خلل و فرج ذكر شده استخراج نمود .
در مورد مخازن نفت وگاز سعي بر اين است كه در صورت كم بودن نفوذپذيري سنگ مخزن به نحوي در بالا بردن آن و در نتيجه توليد بهتر و راحت تر كوشش گردد . يكي از طرقي‌كه‌مي‌توان‌به‌اين‌موضوع دست‌يافت‌اسيدزدن‌به سنگ مخزن مي باشد .
متـه هاي اسيـدزدن Acidizing Methods
1- ماتريـس اسيـد Matrix Acidizing
در اين حالت اسيد با فشار به داخل چاه پمپ مي گردد . فشار پمپ كمتر از فشاري خواهد بود كه ايجاد ترك و شكاف Fracturc در سنگ مخزن مي نمايد ، حتي المقدور تلاش اين خواهد بود كه اسيد به تمام جوانب سنگ مخزن مجاور به چاه برسد Radial Penetration) ( . اين سيستم اسيدزدن با خورندگي كه بر روي مواد موجود و متشكله سنگ مخزن ايجاد مي نمايد ، باعث بزرگتر شدن خلل و فرج موجود و يا ايجاد خلل و فرج جديد مي گردد كه در نهايت سبب بالا رفتن نفوذپذيري سنگ مي گردد . اين طرز اسيدزدن به خصوص زماني مورد استفاده دارد كه هدف بالا بردن نفوذپذيري سنگ مخزن در محدوده اي نه چندان دور از چاه باشد .
2- ايجادشكاف‌وترك‌درسنـگ‌مخزن‌به‌وسيـله‌اسيـد Acid Fracturing
ميدانيم هر جسمي قابليت تحمل فشار را تا حد معيني دارد كه البته اين فشار بستگي به جنسيت و مشخصات آن جسم دارد و بديهي است هرگاه فشاري بيش از حد قابل تحمل آن جسم ، بدان وارد شود باعث درهم شكستن و يا حداقل ايجاد شكاف و ترك در آن جسم مي نمايد . در اين حالت از اسيدزدن ، اسيد با فشاري بالاتر از فشار شكنندگي سنگ مخزن به داخل چاه پمپ مي گردد . (Frac Pressure) و بدين ترتيب در آن ايجاد شكاف و ترك مي نمايد . بدين ترتيب خلل و فرج (Porosity) موجود در سنگ مخزن به همديگر مرتبط شده و نفوذپذيري (Permeability) آن بالا مي رود . بديهي است كه علاوه‌بر ايجاد شكاف و ترك ، قدرت خورندگي خود اسيد نيز موضوع را تشديد مي نمايد .
لازم به تذكر است كه عمل ايجاد شكاف بدون كمك اسيد ممكن است . ليكن همانطوريكه اشاره شد وجود اسيد و قابليت خورندگي سنگ مخزن در انجام بهتر عمل نقش مهمي را ايفا خواهد نمود . در واقع ايجاد شكاف به كمك اسيد باعث مي شود كه بعد از برداشتن فشار ، شكافها به حالت اول برنگردند و باقي بمانند .
3- شستشووتـميزكردن‌سنـگ‌مخزن‌بوسيـله‌اسيـد Acid Washing
اين سيستم معمولاً جهت شستشو دادن مواداندودشده (Mud Cake) بر سنگ مخزن در محل تماس با چاه ، طرح ريزي مي گردد (البته لازم است كه اين مواد بتوانند در اسيد حل شوند) علت ديگر براي به كار بردن اين روش تميزنمودن مجراي شبكه هاي به وجود آورده شده (Perforations) بر روي ديواره چاه مي باشد . معمولاً در اين حالت اسيد را در مجاور شبكه ها قرار مي دهند (Spot) و تميزكردن را به روش به گردش در آوردن سيال داخل چاه (Circulation) صورت مي دهند .
به علاوه روش هاي فوق صورديگري براي به كار بردن اسيد موجود است . از بين بردن امولسيون (Emulsion) به وجود آمده در چاه ، يا بازكردن مجرائي براي خارج كردن آبي كه در قسمتي از سنگ مخزن محبوس است (Water Block) از علل ديگر براي به كار بردن اسيد مي باشند . به علاوه در زماني كه قرار باشد به كمك مايعي سنگين ايجاد شكاف در سنگ مخزن كرد ، براي كم كردن فشار از اسيد كمك گرفته مي شود .
مشخصـات‌اسيدهـائي‌كه‌به‌كـارگرفته‌مي‌شونـد Charactristicsof Acids Used
موفقيت عمل اسيدزدن ، بستگي به انتخاب نوع اسيد ، مقدار آن و محدوديتهاي مربوط به آن دارد . نمونه هائي از اسيدها كه در عمل اسيدزدن به چاه مورد استفاده دارند به قرار زير مي باشند :
1- اسيدهاي معدني
الف – اسيد كلريدريك HCI
معمولي ترين اسيدي كه به كار برده مي شود اسيدكلريدريك است . اين اسيد با غلضتهاي از 5% تا ماكزيمم 37% موجود است و نوع معمولي آن داراي 15% وزني درجه خلوص است . معمولاً جهت خورندگي سنگهاي آهكي و دولوميت مورد استفاده دارد ، ليكن بديهي است كه بر ساير مواد موجود در سنگ مخزن كه قابليت حل شدن در آنرا داشته باشند ، اثر مي گذارد .
چون اسيدي قوي است و بر فلزات اثر مي كند ، لذا هميشه مواد ضد زنگ به همراه دارد . به علاوه جهت بهتر انجام دادن عمل اسيدزدن مواد مختلف ديگري به منظورهاي متفاوت به آن اضافه مي گردد .
ب – مجموع اسيد كلريدريك و اسيدفلوريدريك HCI - HF
كاربرد اين نوع اسيد معمولاً در سنگهاي سيليسي مي باشد و علت آن هم قدرت خورندگي سيليس توسط اسيدفلوريدريك مي باشد . در اين حالت اسيد فلوريدريك اثر خود را مي كند و سپس اسيد دوم ( HCI ) شروع به اثر گذاشتن مي نمايد . اين مجموعه اسيد مصرف چندان زيادي ندارد . به اين مجموع Mud Acid نيز مي گويند .
2- اسيدهاي آلي . اسيدفرميكH – COOH و اسيداستيك
معمولي ترين نوع اسيد آلي كه جهت اسيدزدن مصرف مي شود ، اسيد استيك است . اين اسيد معمولاً با غلضت وزني تا 10% موجود است و مانند نمونه فوق معمولاً براي خورندگي سنگهاي آهكي و دولوميت مصرف دارد .
نسبت به اسيدكلريدريك دو مزيت دارد ، يكي اينكه بر محفظه هاي فلزي اثر نمي كند و قابليت حفظ شدن در گرماي زياد را دارد . دوم اينكه چون از اسيدكلريدريك ضعيف تر است عمل خورندگي سنگ مخزن را با تاني صورت مي دهد و فرصتي است كه راحت تر تمام قسمتهاي در تماس ، اثر داشته باشد . ليكن اسيدي است بسيار گران ( با مقايسه با قيمت اسيدكلريدريك ) و به همين علت مصرفي به اندازه اسيدكلريدريك ندارد .
اسيد فرميك نيز خواصي تقريباً مشابه اسيدكلريدريك دارد ، ليكن لازم است يادآور شد كه از آن سريعتر اثر مي كند و تا حدي خوردندگي آن بيشتر است .
3- اسيدهاي پودرشده و ياكريستال مانند . سولفاميداسيد Sulfamic Acid
كلرواستيك اسيد Chloroacetic Acid
اين نوع اسيدها از نظر عمل ضعيف تر از اسيدهاي فوق الذكر مي باشند ، ليكن چون به صورت پودر و يا كريستال هستند ، حمل و نقل آنها راحت تر است . در محل استفاده به راحتي در آب حل مي شوند و مورد استفاده قرار مي گيرند . اما مسئله مهم در مورد آنها درجه حرارت است . در حرارتهاي بالاي 180 درجه فارنهايت تجزيه شده و خواص خود را از دست مي دهند . از اين نظر توصيه مي گردد در حرارتهاي بالاي 160 درجه فارنهايت مورد استفاده قرار نگيرند .
4- هيبـريـد اسيـدهـا Hybrid Acid Mixture
اين نوع اسيدها عبارتند از مجموعه اي از اسيدهاي معدني و آلي ، كه مسلماً نسبت به خواص هر يك مورد استفاده قرار مي گيرند . به طور مثال چون سرعت عمل اسيدكلريدريك زياد است براي افزايش عمر اثر اسيدقدري اسيداستيك كه با سرعت كمتري اثر مي كند بدان افزوده مي شود . بديهي است در اين حالت اسيدهاي معدني اول اثر كرده و مادام كه خاصيت اسيدي آنها از بين نرفته است ، اسيد آلي همچنان به صورت فعال باقي است ، و بعد از اسيد آلي شروع به عمل مي كنند .
اين نمونه اسيدها مجموعه هائي از اسيدكلريدريك – اسيد استيك و يا اسيدكلريدريك – اسيدفرميك و يا صور ديگر مي باشند .
به‌كاربردن‌اين‌مجموعه‌اسيدباعث‌مي‌شود كه عمق نفوذ اسيد در سنگ مخزن افزايش يابد .
فـاكتـورهـائي كه در اسيدزدن تأثير دارند Factors Affecting Acid Reactions
تا به حال راجع به انواع مته هاي اسيدزدن و نمونه اسيدهاي مصرفي اشاره اي گرديد و تا حدي مشخص شد كه كدام اسيد و از چه لحاظ بهتر خواهد بود . در عين حال جهت اسيدزدن فاكتورهاي ديگري نيز دخالت دارند كه لازم است بدانها اشاره شود . اين فاكتورها به قرار زير مي باشند .
1- فشــار Pressure
جهت بررسي اثر اين فاكتور ، بد نيست كه موضوع با توجه به فعل و انفعال شيميائي زير موردبحث‌قرار گيرد . درمورد اسيدكلريدريك و سنگ كربنات به اختصار خواهيم داشت .
نتيجه فعل و انفعال ، آب گاز كربنيك و يك نمك محلول خواهد بود . محدوديت اين فعل و انفعال در قدرت تماس (قابليت تماس) يونهاي آزاد شده هيدروژن ، به سطح سنگ خواهد بود . اگر مجموعه فوق به حالت سكون باقي بماند و هيچگونه تغيير محلي نداشته باشد ، تجزيه شدن مولكولهاي خود باعث ركود فعل و انفعال خواهندشد . آزمايشهاي عملي نشان داده است كه سرعت فعل و انفعال در اتمسفر ، با مقايسه به تئوري تجزيه مولكولها ، تا حدود 20 برابر افزايش خواهد داشت ، و اين بدان علت است كه در فشار اتمسفر حركت گاز و خارج شدن آن از محيط باعث به حركت درآمدن مجموعه باقيمانده ( به هم زدن) شده و در نتيجه از حال سكون خارج مي گردد و به همين سبب تماس يونهاي هيدروژن با سنگ آهك راحت تر صورت مي گيرد . در نتيجه هر چه كه فشار بر مجموعه كمتر باشد شدت فعل و انفعال بالاتر خواهد بود .
2- غلظـت اسيـد Acid Concentration
آزمايش هاي عملي و همچنين تئوريهاي جديد در مورد اثر اسيد كلريدريك بر سنگ آهك وجود رابطه زير را ثابت كرده است .
فرمول نشان مي دهد كه بر خلاف تصورهاي قبلي اثر اسيد در فعل و انفعال رابطه چنداني مستقيمي با افزايش غلظت آن ندارد .
