مروری بر روش انجام آزمایش سازگاری اسید و نفت خام به‌منظور پیش‌گیری از تشکیل امولسیون و لجن اسیدی و بازبینی آن براساس شرایط میدانی

ارزیابی آسیب سازندی احتمالی ناشی از ناسازگاری میان اسید تزریقی با نفت خام درون سازند، یکی از بررسی‌های ضروری پیش از آغاز انگیزش اسیدی است که طی آن، پایداری امولسیون اسید-نفت، مقدار لجن تشکیل شده و عملکرد افزایه‌های کنترل‌کننده براساس دستورالعمل rp-42 ارزیابی می‌شود. در آخرین دستورالعمل موجود، به‌دلیل نامشخص بودن جزئیات دقیق انجام آزمایش‌ها نظیر شدت اختلاط و عدم کمی‌سازی داده‌ها، امکان مقایسه نتایج آزمایش‌های مختلف وجود ندارد. هم‌چنین، صراحتاً ذکر شده است که قطعیت نتایج آن تضمین نمی‌شود و صرفاً توصیه‌هایی برای افزایش دقت آزمایش‌ها ارائه شده است. در این مقاله، ضمن تحلیل دقیق دستورالعمل rp-42 موجود و بررسی پیشینه پژوهش، ابهاماتی در شرایط آزمایشگاهی هم‌چون اعمال نکردن دمای واقعی مخزن در مرحله تشکیل امولسیون، مبهم بودن شرایط اختلاط اسید و نفت و تنش حاصل از آن، عدم قطعیت در اندازه‌گیری لجن و شیوه شست و شوی آن شناسایی شد. بر این اساس، شیوه انجام آزمایش‌های بررسی سازگاری اسید و نفت براساس مطالعه منابع و مشاهدات آزمایشگاهی بازبینی شد. مهم‌ترین تغییرات لازم شامل پیش گرمایش فازهای اسید و نفت و ظرف اختلاط تا دمای مخزن، اختلاط با شدت مشابه با تنش تزریق سیالات به سازند، انجام یک‌باره و هم‌زمان آزمایش امولسیون و لجن، استفاده از توری‌های چند مرحله‌ای و با اندازه حفرات مختلف برای دسته‌بندی مقدار لجن، بررسی میکروسکوپی اندازه قطرات امولسیون و مقایسه آن با اندازه حفرات سازند به‌منظور ارزیابی احتمال گرفتگی، معرفی سیالات مناسب برای شست و شوی لجن، در نظر گرفتن اثرات مخرب یون‌های آهن و تکمیل بررسی‌ها با انجام موازی آزمایش‌های تزریق در نمونه‌های میکرومدل و مغزه بودند. دستورالعمل بازبینی شده براساس این تغییرات برای ارزیابی دقیق‌تر و واقع‌بینانه‌تر میزان تشکیل امولسیون و لجن اسیدی در آزمایشگاه به مهندسان در طراحی موثرتر عملیات اسیدکاری میادین نفتی کمک می‌کند و باعث صرفه‌جویی در هزینه و منابع می‌گردد.

a review of the acid-crude oil compatibility experimental procedure to prevent acid-induced emulsion and sludge formation and its revision based on field conditions

potential formation damage assessment due to incompatibility of injected acid and reservoir crude oil is one of the essential investigations before acid stimulation in which the acid-oil emulsion, sludge formation, and applicability of controlling additives are evaluated according to rp-42. in the last revision of rp-42 (1990), there are not enough details of conducting the tests such as mixing conditions, no data quantification, and comparison of various experimental results. in addition, it has been mentioned explicitly that the results were not guaranteed and just included some recommendations to improve test accuracy. in this paper, along with analyzing rp-42 in detail and presenting a literature review, some ambiguities are distinguished in experimental conditions such as not considering the real reservoir temperature during emulsification, ambiguous mixing conditions of acid and crude oil, and its resulted shear, sludge determination uncertainty, and its washing method. therefore, a revision was made to the acid-oil compatibility test procedure based on literature and experimental observations. the most important modifications are pre-heating the acid and oil phases and the container to the reservoir temperature, mixing with the same intensity as the shear of injecting acid into the reservoir, emulsion and sludge evaluation by an integrated experiment, using multi-step screening with various mesh size for sludge separation, microscopic study of emulsion droplets and their comparison with the reservoir pore size distribution to recognize the clogging potential, introducing useful fluids to wash and purify the formed sludge, lack of destructive effects of ferric ions, and study completion by parallel conducting injection tests in core samples or micromodel. ultimately, the revised procedure according to these suggestions will help engineers to design the acidizing process more effectively and save money and resources through a more accurate and realistic assessment of emulsion and sludge formation in the laboratory.