ارزیابی جامع آسیب سازند سیالات مجرابند جدید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، دانشکده مهندسی نفت

2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

10.22078/pr.2024.5402.3404

چکیده

سیالات تکمیل چاه برای تکمیل و تعمیر موفقیت آمیز چاه های نفت و گاز، به ویژه در مخازن چالش برانگیز با دما، فشار بالا و نفوذپذیری پایین ضروری هستند. هدف اصلی این مطالعه به بررسی و ارزیابی آسیب سازند دو سیال مجرابند جدید، یکی پایه فسفاتی و دیگری پایه نیتراتی می باشد. در این پژوهش دو سیال تکمیل با چگالی بالا مورد استفاده قرار گرفته است. اولین سیال، سیال پایه فسفاتی با چگالی 114pcf و بعدی سیال پایه نیتراتی است که با افزودن حل کننده به چگالی بیشتر از 95pcf رسیده است. در این مطالعه آزمایش های آسیب سازندی هم چون تغییر ترشوندگی، تورم رس، سازگاری سیال مجرابند با سیالات مخزن و نفوذ سیال به پلاگ انجام شده است. نتایج تجربی نشان می‌دهد که ارزیابی‌های سازگاری سیالات عدم وجود امولسیون با نفت خام و میعانات را برای همه سیالات نشان می دهد، اما در ارزیابی مربوط به سازگاری آب سازند در سیال پایه فسفاتی مقدار رسوبات جزئی مشاهده شد. نتایج آزمایش نفوذ سیال به پلاگ کربناته و ماسه سنگی برای سیال پایه فسفاتی نشان میدهد که این سیال می تواند به ترتیب 41/17 و 30/5 درصد و نتایج آزمایش نفوذ سیال به پلاگ کربناته برای سیال پایه نیتراتی نشان میدهد که این سیال میتواند 29/33 درصد تراوایی سازند را کاهش دهد که این میزان آسیب سازند به طور قابل توجهی کمتر از سایر سیالات مانند گل حفاری می باشد. همچنین نتایج حاصل از آزمایش تورم رس نشان می دهد که میزان تورم رس ناشی از هر دو سیال کمتر از 5 میلی لیتر در 2 گرم رس می باشد. از این رو این سیالات می توانند به عنوان سیال مجرابند در چاه های نفت و گاز استفاده شوند و بهره وری و ایمنی را به ویژه در مخازن چالش برانگیز با دما بالا، فشار بالا و نفوذپذیری کم افزایش دهند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comprehensive Evaluation of Formation Damage by Novel Packer Fluids

نویسندگان [English]

  • Javad Mahdavi Kalatehno 1
  • Ehsan Khamehchi 2
  • Parsa Kazemi Hokmabad 1
1 Department of Petroleum Engineering, Amirkabir University of Technology,
2 Department of Petroleum Engineering, Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

Well completion fluids are crucial for the successful completion and workover of oil and gas wells, particularly in challenging reservoirs characterized by high temperatures, high pressures, and low permeability. The primary objective of this study is to investigate and evaluate the formation damage inflicted by two novel packer fluids: one phosphate-based and the other nitrate-based. In this research, two high-density completion fluids have been used. The first fluid is the phosphate based fluid with a density of 114 pcf and the next fluid is the nitrate based fluid, which has reached a density greater than 95 pcf by the addition of solvents. This research has conducted various formation damage tests, including assessments of wettability alteration, clay swelling, compatibility of the packer fluid with reservoir fluids, and fluid invasion into the plug (coreflood). The experimental results reveal that compatibility assessments of the fluids indicate no emulsion formation with crude oil and condensates for all fluids tested. However, in the evaluation of formation water compatibility with the phosphate-based fluid, a minor amount of precipitation was observed. Fluid invasion tests into carbonate and sandstone plugs for the phosphate-based fluid demonstrate that this fluid can cause 41.17% and 30.5% reduction in formation permeability, respectively. In contrast, fluid invasion tests into carbonate plugs for the nitrate-based fluid show that this fluid can cause 29.33% reduction in formation permeability, which is significantly less than that caused by other fluids such as drilling mud. Furthermore, the results from the clay swelling tests indicate that the clay swelling caused by both fluids is less than 5 milliliters per 2 grams of clay. Consequently, these fluids can be employed as packer fluids in oil and gas wells, enhancing efficiency and safety, particularly in challenging reservoirs with high temperatures, high pressures, and low permeability.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Completion Fluid
  • Packer Fluid
  • Formation Damage
  • CoreFlood
  • Wettability
  • Clay Swelling