محاسبه پیشروی کرمچاله ها و ضریب پوسته حین اسیدکاری چاه های جهت دار در مخازن کربناته

اسیدکاری گسترده روشی برای بهبود عملکرد جریان ورودی به چاه است. در این عملیات، محلول اسیدی به منظور افزایش تراوایی مخازن کربناته در ناحیه نزدیک چاه، از طریق تشکیل سریع کانال هایی با شکل بی قاعده تحت عنوان کرمچاله به درون سازند تزریق می شود. روش های معمول دیگر جهت بهبود تولید در مخازن کربناته شامل شکاف هیدرولیکی، شکاف اسیدی، مشبک کاری با جت سیال و ترکیب اسیدکاری و مشبک کاری چاه های دارای تکمیل لوله جداری می باشد. هدف از این پژوهش، محاسبه میزان پیشروی کرمچاله ها در یک لایه کربناته افقی (شیب لایه=۰) به هنگام تزریق اسید از یک چاه جهت دار که به صورت حفره باز یا حفره بسته تکمیل شده است، می باشد تا بدین طریق، تغییرات ضریب پوسته در برابر زمان محاسبه شود. بدین منظور از مدل نیمه تجربی بویجس و گلسبرگن برای شبیه سازی پیشروی کرمچاله ها در ابعاد میدانی براساس برازش با داده های آزمایشگاهی نمودار بازدهی اسید، یک مدل توزیع فشار ناپایای ایجادشده درون سازند ناشی از یک چاه جهت دار و همچنین، یک مدل تک فازی جریان سیال نیوتنی درون چاه با درنظر گرفتن اثر ورود و خروج سیال از طریق دیواره چاه، استفاده شده است تا از حل همزمان معادلات این سه مدل در کنار هم بتوانیم میزان پیشروی کرمچاله ها در هر بازه زمانی را به دست آوریم. براساس نتایج به دست آمده، میزان پیشروی کرمچاله ها در لایه مخزنی با افزایش عمق کاهش می یابد چراکه با شروع اسیدکاری، تراوایی قسمت های بالایی لایه مورد نظر افزایش بیشتری به دلیل تماس سریعتر اسید با آن ها، می یابد که منجر به دریافت اسید بیشتر و درنتیجه عمق نفوذ بالاتر کرمچاله ها در قسمت های بالایی لایه می شود. همچنین، تکمیل حفره بسته نسبت به تکمیل حفره باز، باعث افزایش پیشروی کرمچاله ها و در نتیجه بهبود عملیات اسیدکاری مخازن کربناته می شود. لازم است تعداد بهینه زیرلایه های مورداستفاده در شبیه سازی به منظور دقت و سرعت مناسب محاسبات در نظر گرفته شود تا بتوان از صحت نتایج اطمینان حاصل کرد. افزایش زاویه چاه تنها تا یک عمق خاص باعث افزایش پیشروی کرمچاله ها می شود، اما این به معنای بهبود عملیات اسیدکاری و کاهش ضریب پوسته نیست، بلکه حداقل ضریب پوسته در یک زاویه خاص ایجاد می شود که باید در طراحی چاه های جهت داری که مخزن آن ها حتما به اسیدکاری نیاز دارد، درنظر گرفته شود.

Keywords:

Carbonate reservoir acidizing , Directional well , Wormhole propagation , Unsteady-state reservoir pressure distribution , Cased-hole completion