توسط 
زمان لازم برای رسیدن غلظت اسید به ۲/۳% در شرایط سازند زمان تأثیر اسید تعریف گردیده است. میزان تأثیر اسید بر یک سازند بستگی به درجه حرارت و فشار محیط ، نوع و غلظت اسید، جنس و سطحی از سازند که در معرض اسید می باشد، دارد. هر چه این شرایط سرعت تأثیر اسید را بیشتر نماید زمان تأثیر کوتاهتر خواهد بود.
درصورتیکه هدف از اسید زدن از بین بردن و رفع مواد مسدود کننده پوسته نزدیک به دیواره داخلی چاه باشد، زمان تأثیر زیاد نخواهد بود ولی اگر هدف رساندن اسید به فاصله های زیادی از دیواره داخلی چاه باشد و یا اگر بمنظور ایجاد مجرای جدید باشد به زمان تأثیر طولانی تری نیاز خواهد بود.
تأثیر درجه حرارت و فشار بر زمان تأثیر اسید :
افزایش ۲۵ تا ۴۰ درجه حرارت، قدرت تأثیر اسید را ۱۰۰ درصد بالاتر برده و زمان تأثیر آنرا کوتاه می نماید. بنابراین پمپاژ مقداری گازوئیل قبل از اسید زدن (Preflash) و یا پس از تزریق ثلث یا نیمی از اسید (Intermediate Flash) ، علاوه بر آغشته کردن دیواره های سازند به قشری از نفت برای تماس کمتر اسید با آن، موجب خنک کردن نسبی سازند نیز گردیده و زمان تأثیر اسید را افزایش می دهد ولی افزایش فشار از قدرت تأثیر اسید کاسته و زمان تأثیر را طولانی تر می نماید.
افزایش زمان تأثیر اسید :
علاوه بر منظور داشتن تأثیر درجه حرارت و فشار، زمان تأثیر اسید را می توان بطرق زیر افزایش داد :
الف – اضافه کردن ماده امولسیون کننده ای که ذرات اسید را با قشر نازکی از نفت بپوشاند. این قشر نازک که از تماس اسید با سازند جلوگیری می کند در اثر درجه حرارت سازند شکسته شده و اسید را آزاد می کند. اسید امولسیون شده دارای گرانروی زیاد بوده و در اسیدکاری به منظور ایجاد مجراهای جدید زیاد بکار می رود.
ب – افزایش غلظت اسید موجب افزایش زمان تأثیر خواهد شد.
پ – اضافه نمودن موادی که سطح سازند را با قشر نازکی می پوشاند و از تماس اسید با سازند جلوگیری می کند. (OIL WETTING AGENTS)
ت – افزایش گرانروی (VISCOSITY)
ث – بکار بردن اسید استیک بویژه در سازندهایی که درجه حرارت بالا دارند.
ج – اضافه نمودن اسید استیک به اسید کلریدریک موجب افزایش نسبی زمان تأثیر می گردد.
چ – اضافه نمودن مواد شیمایی که زمان تأثیر اسیدکلریدریک را بر لایمستون افزایش می دهد.
( CRA – ۲۲ , CRA – ۳۵)
ح – سرعت تأثیر اسیدکلریدریک بر لایمستون بیشتر از سرعت تأثیر آن بر دولومایت می باشد.
مقدار و غلظت اسید
مقدار و غلظت اسید انتخاب شده برای اسیدکاری سازند، بستگی به خصوصیات سازند دارد. معمولاً اسیدهای غلیظتر برای سازندهای با نفوذ پذیری کمتر و اسیدهای رقیق تر برای سازندهایی با نفوذ پذیری زیادتر بکار می رود.
برای سازندهایی با فشار زیاد، اسیدهایی با غلظت بیشتر و در سازندهای با فشار کمتر، اسیدهای با غلظت کمتر بکار می رود.
مقدار اسید لازم برای شستشوی پوسته بین ۴۰-۱۰ گالن برای هر فوت ضخامت از سازند است که مورد تزریق اسید واقع می شود و به ترتیب زیر پیشنهاد می گردد :
۱- برای سازندهای با نفوذ پذیری کم ۲۰-۱۰ گالن
۲- برای سازندهای با نفوذ پذیری متوسط ۲۵-۲۰ گالن
۳- برای سازندهای با نفوذ پذیری زیاد ۴۰-۲۵ گالن
البته برای اسید زنی فاصله های دورتر سازند تا حفره چاه و یا ایجاد مجرا در اثر شکستن سازند، مقدار اسید بیشتری بسته به شرایط چاه مورد نیاز است.
افزایه های اسید (ACID ADDITIVES) :
افزایه ها شامل انواع متعددی از مواد شیمیایی است که جهت اهداف مختلف به اسید اضافه می شوند ازجمله :
۱- مواد بازدارنده از خورندگی CORROSION INHIBITOR
۲- مواد جلوگیری کننده از امولسیون NON – EMULSIFIER
۳- مواد شکننده امولسیون EMULSION BREAKER
۴- مواد جلوگیری کننده از تشکیل لای ANTI – SLUDGING AGENTS
۵- مواد افزایش دهنده زمان تأثیر ACID RETARDING AGENTS
۶- مواد امولسیون کننده اسید EMULSIFICATION OF ACID AND HYDROCARBONS
۷- مواد معلق نگهدارنده ذرات SUSPENDING AGENTS
۸- مواد حل کننده رسوبات گل MUD REMOVAL AGENTS
۹- مواد کنترل کننده هرزروی اسید FLUID LOSS CONTROL
۱۰- مواد کف زا FOAMING AGENTS
۱۱- مواد مرطوب کننده WETTING AGENTS
۱۲- مواد کاهش دهنده اصطکاک FRICTION REDUCER AGENTS
۱۳- مواد بالابرنده گرانروی اسید ACID VICSOSITY CONTROL AGENTS
۱۴- مواد بالابرنده قدرت نفوذ اسید PENETRATION AGENTS
مواد فوق الاشاره توسط شرکتهای شیمیایی به نامهای مختلف تجارتی ساخته و عرضه می شوند.
حال به دلایل استفاده از مواد فوق الاشاره می پردازیم :
مواد بازدارنده از خورندگی (ACID CORROSION INHIBITOR ) :
خورندگی اسید موجب کاهش مقاومت لوله های جداری، مغزی و تجهیزات سرچاهی و کلیه مجراهایی که اسید با آنها تماس دارند گردیده و مشکلات زیادی را بوجود می آورد.
میزان خورندگی اسید بدون مواد بازدارنده از خورندگی به درجه حرارت و غلظت اسید بستگی داشته و اگر این دو عامل افزایش یابند قدرت خورندگی اسید هم افزایش می یابد. بنابراین با در نظر گرفتن آلیاژ فولاد تجهیزات و لوله ها و زمان تماس آنها با اسید، درجه حرارت، فشار و غلظت اسید، بایستی مواد بازدارنده از خورندگی مناسب را انتخاب و به میزان کافی به اسید اضافه نمود.
مواد شکننده امولسیون یا بازدارنده از امولسیون شدن (NON – ENULSIFIER /EMULSION BREAKER )
ذرات معلق یک مایع در مایع دیگر را امولسیون می نامند. اسید زنده و اسید مصرف شده با نفت سازند بصورت امولسیون درآمده و مجراهای سازند را مسدود نموده موجب کاهش قابل توجه نفوذ پذیری سازند میگردند و در برخی موارد امولسیون به حدی است که بعد از اسید زدن امکان بهره برداری از چاه وجود ندارد. بنابراین اضافه نمودن افزایه هایی که این امولسیونها را بشکند و بهتر از آن؛ افزایه ای که از تشکیل امولسیون جلوگیری نماید اجتناب ناپذیر می باشد. لازم است که قبل از اجرای برنامه اسید زنی آزمایشهایی در آزمایشگاه انجام شده و اثر مواد مختلف شکننده امولسیون بر روی نمونه نفت خام سازند مورد نظر، مقدار و نحوه اختلاط آن با اسید بررسی گردیده مناسب ترین ماده شیمیایی و بهترین روش کاربرد و مقدار آن انتخاب گردد.
مقدار این مواد معمولاً ۵-۱ گالن به نسبت هزار گالن اسید است و گاهی هم نتایج آزمایشگاهی نشان داده که برای برخی از انواع نفت خام، افزودن این افزایه ها لازم نمی باشد و فقط افزایه هائی که کشش سطحی را کم می کند به اسید اضافه می شود تا از تشکیل ذرات آب مسدود کننده مجراها جلوگیری بعمل آید.
مواد جلوگیری کننده از تشکیل لای (ANTI SLUDGE ) :
از مجاورت اسید با نفت موجود در برخی از سازندهایی که حاوی مواد آسفالته می باشند لای (SLUDGE) بوجود می آید که قابلیت حل شدن آنها در نفت سازند بسیار کم بوده لذا موجب انسداد حفره ها و کاهش نفوذ ناپذیری سازند میگردند.
افزودن افزایه های ضد این مواد (ANTI SLUDGE) از بوجود آمدن لای جلوگیری می نماید. نوع و مقدار این مواد شیمیایی باید در آزمایشگاه برای نفت هر سازند طراحی و انتخاب گردد.
مواد معلق نگهدارنده ذرات (SUSPENDING AGENTS ) :
هنگام تزریق اسید کلریدریک بر سازندهای آهکی، ذرات ریزی که در اسید هم حل نمی شوند از سازند جدا می شوند. بعد از جریان دادن چاه و خارج شدن اسید مصرف شده این ذرات سبب کاهش نفوذ پذیری سازند (PERMEABILITY) می گردند.
بنابراین افزودن افزایه هائی که بتوانند این ذرات را درون اسید مصرف شده بحالت معلق نگه دارند تا همراه اسید مصرف شده از سازند خارج شوند مفید خواهد بود.
افزایه های کنترل کننده هرزروی اسید (FLUID LOSS CONTROL ADDITIVES ) :
موادی هستند که در اسیدکاری های مجرازا (FRAC ACID) باید به اسید اضافه شوند تا عمق نفوذ اسید را زیاد نموده و مجراهایی با طول بیشتر ایجاد نمایند. در واقع این مواد دیواره مجراهای طبیعی و یا مجراهای تازه بوجود آمده را پوشانده و اسید را به نفوذ بیشتر در سازند هدایت می نماید.
برخی سازندهای آهکی که به اندازه کافی مجرای طبیعی دارند برای جلوگیری از ورود اسید به این مجراها و هدایت اسید به نقاط فشرده سازند از موادی استفاده می کنند که خودشان در اسید حل نشده و مسیر این مجراها را مسدود می نمایند.(DIVERTING AGENT) این مواد در اندازه های مختلف بوده و گاهی به بزرگی یک عدس می باشند. در لوله های جداری مشبک شده برای جلوگیری از هرزروی اسید به مجراهای باز، از گویچه اسید زنی(BALL SEALERS) استفاده می شود.
مواد کف زا (FOAMING AGENTS ) :
در چاههای گازی وجود آب نمک و گاز مایع(CONDENSATE ) می تواند موجب مسدود شدن حفره ها و قطع جریان گاز از آنها گردد. با تزریق مواد کف زا این مواد را بطور موثر از سر راه بر می دارند. برخی از این مواد نیروی کششی سطحی آب را کم می کنند و برخی دیگر خودشان در حالت کف دارای نیروی کشش سطحی زیادی است که آنرا مقاوم می نمایند. حبابهای این مواد کف زا علاوه بر بیرون راندن ذرات آب و گاز مایع، می توانند ذرات ریزی که در سازند وجود دارند با خودشان خارج نمایند. درجه حرارت نفت و غلظت زیاد نمک از پایداری این حبابها می کاهد.
مواد مرطوب کننده (WETTABILITY AGENTS ) :
مشاهدات آزمایشگاهی نشان می دهد که نفت دریک سازند آغشته به آب بهتر می تواند جریان یابد تا یک سازند آغشته به نفت. بنابراین بهتر است که بعد از اسید زدن، سازند را با آب آغشته نمائیم تا موجب تسهیل جریان نفت شود.
علاوه بر مواد شیمیایی مخصوصی که در برآورده کردن منظور بالا کمک می کنند، برخی مواد بازدارنده از امولسیون، مواد معلق نگدارنده ذرات و غیره نیز در فرآیند آغشته نمودن سازند به آب اثر می گذارند.
مواد کاهنده اصطکاک ( FRICTION REDUCER ) :
برای کاهش نیروی لازم پمپ ، می توان مواد شیمیایی به اسید اضافه نمود که نیروی اصطکاک اسید را در لوله ها کاهش دهد. در واقع این مواد از جریان اغتشاشی (TURBULENCE) اسید در لوله ها و سازند می کاهد و در مواردی که دامنه فشار تجهیزات سر چاهی نیز کم باشد برای اعمال فشار کمتر می توان از این مواد هنگام تزریق به چاه استفاده نمود.
موادبالابرده گرانروی اسید (ACID VICSOSITY CONTROL AGENTS ) :
جهت انجام اسیدزدنهای مجرازا از اسید با ویسکوزیته زیاد استفاده میشود. به این خاطر که اولا” زمان تأثیر را طولانی ترکرده در نتیجه اسید فرصت دارد مسافت بیشتری را در سازند نفوذ نماید. دوما” ویسکوزیته زیاد موجب می گرددکه مجراهای تازه ایجاد شده پس از قطع فشار پمپ بازنگهداشته شوند. ویستکوزیته اسید بدون افزایه های بالابرنده گرانروی ،چون مبنای آب دارد حدود یک سنتی پویز است.
موادبالا برنده قدرت نفوذ اسید ( ENETRATION AGENT ) :
برای اضافه نمودن قدرت نفوذ اسید، بایدنیروی کشش سطحی آنرا کم کرد تا بتواند در یک سازند آغشته به نفت یا آب بهتر پخش گردد. نیروی کشش سطحی اسید کلریدریک ۱۵ % ، ۷۳ دین بر سانتیمتر است که با اضافه نمودن مواد شیمیایی مخصوص تا به ۱۸ دین بر سانتیمتر کاهش می یابد.
اگر اسید به اصطلاح کشته شده در سازند همراه با مواد شیمیایی کاهش دهنده نیروی کشش سطحی باشد موجب جدایی آن از آب سازند بوده و خارج کردن آن از سازند بهتر انجام می گیرد . ذرات ریز جدا شده از سازند موقع تزریق اسید نیز در مایعی با کشش سطحی کمتر ،بهتر پخش گردیده و بهتر خارج می شوند و در نتیجه سازند زودتر تمیز می گردد.
مزیت دیگر این افزایه این است که اسید با نیروی کشش سطحی کمتر با فشار پمپ کمتری تزریق می گردد تا اسیدی که نیروی کشش سطحی آن زیادتر باشد وبا همان مقدار تزریق گردد.
در سازندهای گازی با مجرای کوچک، اگر مایعی با کشش سطحی زیاد در مجاورت گاز بوجود آید لای یا (SLUDGE) بوجود می آید که مجراهای موئینه را مسدود کرده و موجب کاهش نفوذ پذیری می گردد (JAMIN ERRECT) کم بودن کشش سطحی اسیدکشته شده علت کاهش این اثر است .
مواد شیمیایی مختلفی به اسید اضافه می شوند که اثرهای متفاوتی دارند، گروهی از این مواد خاصیت مشترکی دارند آن هم کاستن نیروی کشش سطحی مایعات می باشد که به این گروه سرفکتنت هامی گویند. مانند : مواد بازدارنده ازخورندگی ، موادجلوگیری کننده از امولسیون ، مواد شکننده امولسیون ، موادجلوگیری کننده از تشکیل لای ، مواد افزایش دهنده زمان تآثیر ، مواد امولسیون کننده اسید، مواد حل کننده رسوبات گل ، موادبالابرنده قدرت نفوذ اسید، مواد کف زا، مواد مرطوب کننده و مواد معلق نگهدارنده ذرات که همگی انواعی از سرفکتنت ها می باشند.
عوامل موثر در اسید زدن
رعایت عوامل فیزیکی تأثیری همانند ترکیبات شیمیایی اسید و افزایه های آن دارد. اگر نتوانیم اسید را تماما” به قسمت مورد نظر از سازند برسانیم، مقصودمان از اسید کاری دقیقا” برآورده نخواهد شد و افزایش بهره دهی چاه کمتر از مقدار مورد انتظار خواد بود. از عوامل فیزیکی موثر دیگر دراسید زدن، پیش تزریق (PRE FLUSHING)، سرعت تزریق، عوامل منحرف کننده اسید به نقاط موردنظر سازند (DIVERTING AGENTS) یا پس تزریق(OVER FLUSHING) ، بستن چاه برای مدتی مناسب بعد از تزریق اسید را می توان نام برد.
پیش تزریق( PRE FLUSHING ) :
پیش تزریق مقداری مایع است که قبل از زدن اسید تزریق می گردد. این مایع می تواند گازوئیل ، آب با ویسکوزیته زیاد و غیره باشد که گاهی افزایه هایی با منظورهای مختلف به آن اضافه کرده باشند. پیش تزریق به منظور آماده کردن سازند برای پذیرش اسید بکار می رود به طوری که :
۱- سنگهای سازند را خنک تر نموده تا زمان تاثیر اسید طولانی تر گردد.
۲- هیدروکربورهای سازند را به عقب رانده از تماس مستقیم اسید با هیدروکربور کاسته تا لای بوجود آمده کمتر شود.
۳- سطح داخلی مجراها را با مواد شیمیایی پوشانده ، از هرزروی اسید می کاهد و قدرت نفوذ اسید را زیادتر می کند و تأثیرات مثبت دیگر.
در تزریق اسید فلوریدریک به سازندهای ماسه سنگی ، بهتر است از اسید کلریدریک ۱۵% بعنوان پیش تزریق استفاده شود زیرا ترکیبات آهکی سازند را حل کرده، یونهای کلسیم، منیزیم و آب سازند را از سر راه اسیدفلوریدریک بر می دارد. زیرا این یونها با اسید فلوریدریک واکنش داده ، نمکهای غیر محلول تشکیل داده و مجراها را مسدود می نماید.
سرعت تزریق
هرچه سرعت تزریق اسید بیشتر باشد اسید را سریعتر در سازند جایگزین می کنیم و در اسید زدنهائی که برای ایجاد حفره های جدید زده می شودحداکثر سرعت تزریق ممکن توصیه گردیده است تا اسید فرصت را از دست نداده بتواند بیشتر در سازند نفوذ نماید. ولی در اسید زدنهائی که به منظور تمیز کردن پوسته نزدیک به دیواره چاه و همچنین برای نفوذ اسید تا چند فوتی سازند زده می شود مقداری حدود۵ بشکه در دقیقه توصیه گردیده است
نظرات