تعیین بهینه پارامترهای ساخت سیال افرونی با استفاده از طراحی آزمایش به روش تاگوچی و بررسی آزمایشگاهی خواص رئولوژیکی و آسیب سازند آن

Abstract

در حال حاضر، با توجه به کاهش دسترسی آسان به مخازن نفت خام، صنایع نفت و گاز بر تولید نفت سنگین و مخازن تخلیه شده تمرکز کرده‌اند. حفاری در مخازن کم فشار همراه با مشکلات فنی و اقتصادی زیادی است که بیشتر مشکلات شامل هرزروی‌های کنترل ناپذیر در شکاف‌ها و آسیب‌های جبران ناپذیر در لایه‌های تولیدی هستند. برای دست‌یابی به تکنولوژی حفاری مناسب، نوع سیال حفاری نقش بسیار مهمی خواهد داشت، به‌طوری‌که نفوذ هرچه بیشتر سیال حفاری در سازند سبب کاهش بهره‌دهی چاه خواهد شد. سیال میکروحبابی فعال سطحی چند لایه یا افرون‌ها در سال‌های اخیر به‌عنوان بخشی از سیالات حفاری پایه آبی و پایه روغنی مورد استفاده قرار گرفته‌اند و اثر کاهش آسیب سازند، حین استفاده از آنها تا حدودی به اثبات رسیده است. باید توجه داشت که این سیالات به دلیل خاصیت پل‌بندی، برای حفاری مخازن تخلیه شده مناسب هستند. در این پژوهش به منظور تعیین شرایط بهینه پایداری فاکتورهای نوع پلیمر، غلظت پلیمر، غلظت سورفکتانت، pH، شوری، زمان و دور اختلاط با استفاده از طراحی آزمایش به روش تاگوچی با آرایه L36 (دو پارامتر در دوسطح و پنج پارامتر در سه سطح) بهینه‌سازی شدند. سپس تاثیر غلظت پلیمر و سورفکتانت بر خواص رئولوژی بررسی شدند و پس از آن سیال بهینه برای انجام آزمایش‌های آسیب سازند انتخاب گردید و در نهایت تروایی بازگشتی سیال میکرحبابی با سیال پلیمری پایه مقایسه شده است. سیال میکروحبابی با غلظت lb/bbl 3 زانتان گام و lb/bbl 1 سورفکتانت SDBS، بیشترین پایداری و باثبات‌ترین خواص رئولوژی را از خود نشان داد. در بررسی فشارها در آزمایش‌های آسیب سازند، سیال میکروحبابی نسبت به سیال پایه پلیمری هم از لحاظ درصد تراوایی بازگشتی و هم از لحاظ مسدودکنندگی، عملکرد بهتری داشت.