شماره مدرك
21006
شماره راهنما
18031
پديد آورنده
خدابنده، عليرضا
عنوان
استفاده از بيوپليمرهاي پليساكاريد (گوار و زانتان) بهعنوان عامل ژلشدگي درجا در فرايند اسيدكاري چاههاي نفت و گاز، جهت توليد اسيد كندكار و انحراف اسيد
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
مخازن
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
سيزده،101ص.: مصور، جدول، نمودار
واژه نامه
واژه نامه
توصيفگر ها
اسيدكاري , اسيد كندكار , بيوپليمر , گوارگام , زانتان گام , اسيدكندكار ژلي , اسيدكندكار امولسيوني
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/09
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
مهندسي نفت
دانشكده
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/02/12
كد ايرانداك
23217230
چكيده فارسي
عمليات اسيدكاري يكي از روشهاي مؤثر تحريك چاههاي نفت است كه با تزريق اسيد به سازند، باعث ايجاد مسيرهاي جرياني جديد، افزايش تراوايي و كاهش ضريب پوسته در ناحيه اطراف چاه ميشود. اين روش بهخصوص در مخازن كربناته، كه بخش عمدهاي از مخازن ايران و جهان را تشكيل ميدهند، كاربرد دارد. به دليل دماي بالاي دهانه چاه، واكنش اسيد با سنگ كربناته بسيار سريع بوده و بخش قابلتوجهي از اسيد در نواحي ابتدايي مصرف ميشود و در نتيجه نفوذ آن به عمق مخزن كاهش مييابد. براي كنترل سرعت واكنش و افزايش عمق نفوذ اسيد، در سالهاي اخير استفاده از اسيدهاي كندكار مورد توجه قرار گرفته است.
در اين پژوهش، از دو بيوپليمر زانتان و گوار به عنوان افزودنيهاي كندكننده در اسيد كلريدريك 15 درصد استفاده شده است. زانتان به دليل خاصيت ويسكوزفايري و ماهيت دوگانهدوست، قادر به تشكيل اسيد ژلي و نيز اسيد امولسيوني است. هدف از اين پروژه، ارزيابي رفتار كندكاري اين دو نوع اسيد در غلظتهاي مختلف بوده است. براي اين كار، آزمايشهايي نظير اندازهگيري نرخ واكنش اسيد و سنگ، سازگاري با مخزن، و پايداري حرارتي در دماهاي 25، 50 و 90 درجه سانتيگراد انجام شده است. تمامي آزمونها بهصورت تست بطري و در شرايط فشار يك اتمسفر و درزمان 90 دقيقه صورت گرفتهاند. نتايج آزمايشها نشان ميدهند كه اسيدژلي زانتان و گوار و نيز اسيد امولسيوني زانتان، در هر سه دماي مورد بررسي، باعث كاهش نرخ واكنش بين اسيد و سنگ در مقايسه با اسيد معمولي ميگردند. بدين ترتيب، اسيدژلي زانتان به ترتيب 21/15 و 01/17 و 85/29 درصد كاهش جرم داشته كه اين اعداد براي اسيدژلي گوار 28/17 و 83/18 و 30/63 درصد ميباشد. ميتوان نتيجه گرفت كه بيوپليمرزانتان داراي عملكرد كندكاري مؤثرتري نسبت به گوار دارد. همچنين نتايج حاصل از اسيد امولسيوني به ترتيب 36/13 و 02/15 و 21/28 درصد كاهش جرم ميرسد كه نشاندهنده اين است كه اسيد امولسيوني زانتان در مقايسه با اسيدژلي عملكرد بهتري داشته است. بهطوركلي، نتايج حاصل نشاندهنده خاصيت كندكاري اسيدژلي و اسيد امولسيوني با استفاده از اين دو بيوپليمر است.
چكيده انگليسي
Acidizing is one of the effective methods for stimulating oil wells. By injecting acid into the formation, it creates new flow paths, increases permeability, and reduces the skin factor in the near-wellbore region. This method is particularly applicable to carbonate reservoirs, which make up a major portion of Iranʹs and the worldʹs reservoirs. Due to the high temperature of the wellbore, the reaction between the acid and carbonate rock is very rapid, and a significant portion of the acid is consumed in the near-wellbore areas, thus reducing its penetration into the reservoir depth. To control the reaction rate and increase the depth of acid penetration, the use of retarded acids has gained attention in recent years.
In this study, two biopolymers, Xanthan and Guar, have been used as retarding additives in 15% hydrochloric acid. Due to its viscosifying properties and amphiphilic nature, Xanthan is capable of forming both gelled acid and emulsified acid. The aim of the study is to evaluate the retarding behavior of these two types of acids at different concentrations. To this end, various experiments have been conducted, including measurements of the acid-rock reaction rate, compatibility with the reservoir rock, and thermal stability at temperatures of 25, 50, and 90°C. All experiments were performed using bottle tests under atmospheric pressure.The experimental results indicate that xanthan- and guar-based gelled acids, as well as xanthan-based emulsified acid, reduce the acid–rock reaction rate at all three investigated temperatures compared to conventional acid. Accordingly, weight loss reductions of 15.21%, 17.01%, and 29.85% were obtained for xanthan gelled acid, while the corresponding values for guar gelled acid were 17.28%, 18.83%, and 30.63%, respectively. These results suggest that xanthan biopolymer exhibits more effective retardation performance than guar. Furthermore, the emulsified acid showed weight loss reductions of 13.36%, 15.02%, and 28.21%, indicating that xanthan-based emulsified acid performs better than gelled acid. Overall, the results demonstrate the effective retardation behavior of both gelled and emulsified acids formulated using these two biopolymers.
استاد راهنما
روح اله هاشمي
استاد داور
محسن محمدي , حميدرضا شاه وردي