اسیدکاری چاه, Acidizin

انگیزش چاه های نفتی و گاز با استفاده از روش اسیدکاری و به منظور افزایش تولید از سالیان دور متداول و مرسوم بوده است . هنگامیکه کارشناسان تولید و بهره برداری چاههای نفتی با افت فشار و در نتیجه کاهش تولید از مخزن روبرو می شوند، در ابتدای امر راه علاج را اسیدکاری ماتریسی عنوان می نمایند .
با درک صحیح از وضعیت چاه انتخاب شده جهت انگیزش، بهترین روش و برنامه اسیدکاری به گونه ای طراحی خواهد شد که بیشترین افزایش تولید پیش بینی شده پس از اجرای عملیات اسیدکاری حاصل گردد . دیگر خدمات ارائه شده شامل طراحی و اجراء عملیات شستشوی شیمیایی صنایع می باشد که شامل شستشوی شیمیایی واحدهای بهره برداری نفت و گاز، پالایشگاهها، صنایع پتروشیمی دیگر صنایع می باشد .

مقدمه
اسید به منظور تحریک طبقات تولید کننده نفت و گاز بدرون چاه تزریق می گردد تا بخشی از طبقه را در خود حل نموده و مسیرهای جدیدی جهت تولید هیدرو کربورها ایجاد نماید (در سازندهای کربناته) و یا معابری که دچار آسیب شده و مسدود گشته اند را باز نماید (در سازندهای ماسه سنگی) .
هدف از انجام عملیات اسیدکاری چاههای نفت و گاز را می توان مشتمل بر احیاء کردن چاه، باز کردن خلل و فرج، افزایش تولید، افزایش میزان نفوذ پذیری، تمیز کاری چاه و شستشو، تمیز سازی لوله ها، آزاد سازی لوله های حفاری و بطور کلی کاهش ضریب پوسته دانست.
در عملیات انگیزش چاهها عموما” از اسید کلریدریک به تنهایی (در سازندهای کربناته) و یا مخلوط با اسید فلوریدریک (در سازندهای ماسه سنگی) با توجه به مزیتهای قابل توجه آن استفاده می گردد. در شرایط بخصوص درون چاهی از دیگر اسیدهای آلی مثل اسید استیک و یا اسید فرمیک به تنهایی و یا همراه با اسید کلریدریک استفاده می گردد .
به منظور متعادل نگهداشتن و تغییر برخی خواص اسید کلریدریک، افزودنی های شیمیایی خاصی به آن اضافه می گردد، بعضی از این افزایه ها شامل افزایه ضد خوردگی اسید، افزایه کاهش دهنده کشش سطحی، افزایه ضد امولسیون، افزایه کنترل کننده یون آهن و … می باشند.
اسید را می توان از سطح زمین از مسیرهای لوله جداری و آستری چاه (Bull head) و یا با استفاده از دستگاه لوله مغزی سیار(Coil tubing) به سنگ مخزن ناحیه تولیدی رسانید .
Diverting System
در بهترین حالت اسیدکاری، باید کل ناحیه تولیدی بطور یکسان تحت تاثیر اسید تزریقی قرار می گیرد . این مساله در فواصل تولیدی طولانی بیشتر نمود دارد و حتما” باید مورد توجه قرار گیرد. بدین منظور از یکسری تکنیکهای نشت بندی (منحرف کننده ها) استفاده می گردد. منحرف کننده ها(diverter) بایستی بصورتی عمل کنند که جریان در سراسر سازند با نفوذ پذیری های مختلف بصورت یکسان پخش شود. یک منحرف کننده ایده آل بایستی در سیال عملیاتی حل شود و بدون نفوذ عمیق بدرون سازند، یک سطح ناتراوا روی سطح سازند ایجاد کند و در انتهای عملیات بر طرف گردد .
رزینهای قابل حل در نفت و اسید بنزوئیک پولکی دارای این شرایط هستند . در جاهائیکه لوله های درون چاهی مشبک کاری شده اند، گویچه ها نشت بند نیز می تواند بکار گرفته شود . این گویچه ها توسط دستگاه تزریق کننده گویچه همراه با جریان اسید بدرون چاه تزریق می شوند .
زدودن رسوبات آلی
رسوبات آلی، هیدروکربنهای سنگینی (پارافینها یا آسفالتها) هستند که بر اثر کاهش دما یا فشار رسوب می نمایند. این رسوبات معمولا در لوله ها، مشبکها و یا سازند ته نشین میگردند و شامل مواد زیر هستند:
۱- پارافینها
پارافینها هیدروکربنهای ساده و خطی هستند که فقط از اتمهای کربن و هیدروژن تشکیل شده اند. طول زنجیره کربنی ایجاد کننده رسوبات حداقل دارای ۱۶ اتم کربن می باشد.
دمایی که اولین بلور پارافین جامد شکل می گیرد، نقطه ابری نامیده می شود. به منظور ممانعت از رسوب پارافینها می توان دمای سیالات تکمیلی را بالاتر از نقطه ابری طراحی کرد ویا از روشهای شیمیایی تصحیح کننده نقطه ابری استفاده نمود.
۲- آسفالتها
آسفالتها موادی آلی هستند که از ترکیبات حلقوی آروماتیکی و نفتنیکی با وزن مولکولی چند صد تا چند هزار تشکیل شده اند. این بخش از هیدروکربنها در حلالهای آلی زنجیره – مستقیم نامحلولند. رسوبات آسفالتی عموما در یکی از سه فرم زیر یافت میشوند: الف) مواد شبه زغال سخت، ب) امولسیونهای با پوسته سفت، د) مخلوط با پارافینها. آسفالتها معمولا بصورت سوسپانسیون کلوئیدی بصورت ذره ای با قطر ۳۰ الی ۶۵ آنگستروم یافت شده و بواسطه مولکولهای مالتن در نفت پایدار می شوند. رسوبات آسفاتی می توانند تحت تاثیر افت فشار، اغتشاش، اسیدها، دی اکسید کربن محلول (کاهش pH)، خروج گاز دی اکسید کربن و دیگر گازها، تزریق سیالات چگالیده، تزریق گاز، آمیختن با نفتهای ناسازگار و … رسوب نمایند. یونهای آهن همراه با اسید در عملیاتهای اسیدکاری تمایل به ایجاد رسوبات آسفالتی را زیاد می کند.
۳- قطران
قطران در حقیقت یک رسوب آسفالتی یا ترکیبات سنگین نفتی است. این رسوب را نمیتوان با اسید یا حلال دوگانه برطرف نمود. زدودن این نوع رسوبات نیاز به یک حلال آروماتیکی دارد.
آزمایشات حلالیت در دما وفشار درون چاهی به منظور دستیابی به مؤثرترین حلال جهت زدودن رسوبات آلی مورد نیاز است. بطور نمونه رسوب پارافین، آسفالت و قطران در حلالهای آروماتیکی مثل زایلین و تولوئن حل می شوند. با اینحال در اغلب موارد رسوبات بصورت مخلوط بوده و به عملیاتهای ترکیبی حلال آلی با اسید و مواد کاهش دهنده کشش سطحی جهت افزایش خیسی رسوبات و بهبود ظرفیت حلالیت سیالات عملیاتی نیاز است. دیگر حلالها مانند حلال دوگانه و الکلها نیز ممکن است به رفع اینچنین رسوبات کمک نماید.
ارزیابی و نظارت عملیاتهای اسیدکاری
بکارگیری کنترل کیفی و نظارت صحیح و مداوم در خلال کلیه مراحل یک عملیات اسیدکاری می تواند اختلافی به اندازه موفقیت و شکست داشته باشد. ارزیابی و نظارت ضمن عملیات اسیدکاری به تنهایی کافی نبوده و بایستی در مراحل برپایی تجهیزات و قبل از پمپاژ و بعد از آن طرح ریزی و انجام گردد.

اسیدکاری و انگیزش طبقات (ACIDIZING & STIMULATION )

هدف از تزریق اسید به یک چاه ، ایجاد ارتباط بهتر بین سازند و حفره داخلی چاه است و نتیجه آن افزایش بهره وری چاه می باشد و با یک افت فشار(Draw Down) ثابت، میزان تولید افزایش یافته و یا با یک میزان تولید ثابت، افت فشار (یا به تعبیری گویاتر انرژی هدر رو سازند)کاهش می یابد. افزایش ارتباط بین داخل چاه و سازند توسط اسید ممکن است به یکی از حالات زیر انجام گیرد :

۱- مجراهای ریز پوسته که هیدروکربور از آنها عبور می کند تا به داخل چاه برسد ممکن است توسط مواد مسدود کننده ای مانند مواد رسوبی گل حفاری مسدود گردند. در این حالت اسید با حل کردن آنها این منفذها را باز نموده عبور هیدروکربور را آسان می نماید.

۲- اسید مجراهای تنگ سازند را باز نموده عبور سیالات را آسان تر می نماید.

۳- اسید ممکن است تحت فشار زیاد پمپ ،سازند را شکسته مجراهای جدید ایجاد نماید.

افت فشار   ( DRAW  DOWN ) :

می دانیم که فشار استاتیک چاه (فشار سازندی در حالت سکون Ps ) معمولاً بیشتر از فشار جریان یافته چاه(Pf ) می باشد.

 اگر فشار سازندی در حالت سکون Ps باشد، هنگامی چاه را باز می کنیم تا جریان یابد، فشار داخل چاه به Pf کاهش می یابد، مقدارتفاضل Ps-∆P = Pf را افت فشار(DRAW DOWN ) می نامند.

هر چه ارتباط بین سازند و داخل چاه بهتر باشد افت فشار چاه کمتر است. افت فشار یک چاه به راحتی قابل اندازه گیری می باشد و با حل ریاضی به سه قسمت تجزیه می گردد :

الف)  : افت فشار قالب سازند (MATRIX DRAW DOWN) مربوط است به فشاری که سیال از دست می دهد تا از سازند به چند فوتی حفره چاه برسد.

ب)   : افت فشار فیشر(FISSURE DRAW DOWN) مربوط می شود به فشاری که نفت از دست می دهد تا از چند فوتی به چند اینچی دیواره چاه برسد.

ج)  : افت فشار پوسته( SKIN DRAW DOWN) مربوط می شود به فشاری که نفت در ضخامت چند اینچی دیواره داخلی چاه از دست می دهد تا به داخل چاه برسد.

اسید زنی پوسته چاه (MATRIX  ACIDIZING) :

متداول ترین و آسانترین حالت اسید زنی همین حالت است و منظور از تزریق اسید برطرف نمودن مواد رسوبی است که گل حفاری در پوسته نزدیک حفره چاه باقی می گذارد. این مواد رسوبی که ممکن است تا ۱۵ سانتی متر درون دیواره داخلی چاه نفوذ نماید، نفوذپذیری طبیعی همین ناحیه را تا مقدار زیادی کاهش می دهد و در چنین شرایطی تزریق اسید می تواند بهره وری چاه را تا چندین برابر افزایش دهد. اگر افت فشار پوسته تعیین شده باشد می توان اثر تزریق اسید را از قبل پیش بینی نموده و به نتیجه تزریق اسید مطمئن بود.

تزریق اسید برای گشاد کردن مجراهای ریز سازند :

در این حالت مقدار افزایش بهره وری چاه به مقدار اسید مصرف شده بستگی دارد و مقدار اسید مصرف شده نیز به صرفه اقتصادی و امکان تزریق آن مربوط میشود.

اگر در یک فوت از سازندی که تخلخل آن ۱۰ درصد باشد ( به فرض همگن بودن سازند و یکسان بودن قابلیت نفوذ) ۵۰۰ گالن اسید تزریق شود،اسید تا فاصله ای کمتر از ۱۰ فوت از سازند خواهد رسید و اگر افزایش نفوذپذیری در نزدیک دیواره چاه ۱۰ برابر باشد ولی نتیجه نهایی افزایش نفوذپذیری در کل کمتر از ۲ برابر خواهد بود . اما اگر در نظر بگیریم که اسید در مجراهای قطورتر بیشتر جلو می رود افزایش بهره وری چاه بیشتر از ۱/۵ برابر نخواهد بود. لذا این حالت اسید زنی برای چاههایی می تواند مفید باشد که تجزیه افت فشار چاه نشان دهد که میزان افت فشار در فاصله چند اینچی تا چند فوتی چاه (FISSURE DRAW DOWN) زیاد باشد و چاه دارای مقدارتولید اقتصادی بوده و در سازندهای آهکی تکمیل گردیده باشند.

ایجاد منفذهای جدید بوسیله تزریق اسید با فشار زیاد (Hydraulic Fracturing) :

 این نمونه اسید- زنی معمولاً در سازندهایی انجام می شود که مجراهای عبور سیالات آن بداخل چاه کم بوده و در نتیجه میزان تولید آن کم است. (UNFRACTURED)

افزایش بهره وری چاه در اثر تزریق اسید در این حالت بستگی به افزایش طول و قطر حفره هایی دارد که در نتیجه تزریق اسید بوجود آمده باشد. ولی به هر صورت افزایش بهره وری بیش از دو برابر نخواهد بود مگر در حالات استثنایی که چاه در نتیجه این اسید زنی به یک مجرای طبیعی خوب از سازند راه پیدا کند تا یک چاه با تولید اندک تبدیل به چاه خوبی با تولید زیاد گردد.

انتخاب اسید

 بعد از مطالعه وضعیت چاه و انتخاب یکی از حالتهای اسید زنی بایستی نوع اسید و غلظت آن را انتخاب کرد. از میان کلیه اسیدهای آلی و معدنی موجود، فقط اسید کلریدریک (HCL) و اسید  فلوریدریک (HF) بخاطر تأثیر زیاد آنها برسازند و هزینه کم آنها کاربرد فروان دارند.

غلظت اسید (Acid Concentration) :
غلظت اسید کلریدریک می تواند بین ۱% تا ۳۶% (۵% – ۳۷%)باشد ولی اسیدهایی که برای اسید زنی چاهها بکار می روند معمولاً غلظتی بین ۱۵ تا ۲۸ % را دارا می باشند. غلظت اسید متناسب با شرایط هر چاه انتخاب می گردد و عواملی مانند : زمان تأثیر مورد نیاز اسید بر چاه، میزان خورده شدن تجهیزات چاه که در معرض برخورد با اسید قرار می گیرند و غیره در انتخاب اسید باید منظور گردند.
* زمان تأثیر اسید (Acid Reaction Time) :
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
2- مواد جلوگیری کننده از امولسیون NON – EMULSIFIER
3- مواد شکننده امولسیون EMULSION BREAKER
4- مواد جلوگیری کننده از تشکیل لای ANTI – SLUDGING AGENTS
5- مواد افزایش دهنده زمان تأثیر ACID RETARDING AGENTS
6- مواد امولسیون کننده اسید EMULSIFICATION OF ACID AND HYDROCARBONS
7- مواد معلق نگهدارنده ذرات SUSPENDING AGENTS
8- مواد حل کننده رسوبات گل MUD REMOVAL AGENTS
9- مواد کنترل کننده هرزروی اسید FLUID LOSS CONTROL
10- مواد کف زا FOAMING AGENTS
11- مواد مرطوب کننده WETTING AGENTS
12- مواد کاهش دهنده اصطکاک FRICTION REDUCER AGENTS
13- مواد بالابرنده گرانروی اسید ACID VICSOSITY CONTROL AGENTS
14- 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 ها می 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 :
<!–[if !supportLists]–>1- <!–[endif]–>سنگهای سازند را خنک تر نموده تا زمان تاثیر اسید طولانی تر گردد.
<!–[if !supportLists]–>2- <!–[endif]–>هیدروکربورهای سازند را به عقب رانده از تماس مستقیم اسید با هیدروکربور کاسته تا لای بوجود آمده کمتر شود.
<!–[if !supportLists]–>3- <!–[endif]–>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.

مرجع : آشنایی با اسیدکاری چاههای نفت و گاز ایران – محمدصفر بیرانوند

سایت تخصصی مهندسی نفت یاسوج