એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા ફ્રેક્ચર શરૂ કરવા માટે જરૂરી હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગ બ્રેકડાઉન દબાણ નક્કી કરે છે અને ખડકોમાં ફ્રેક્ચર પ્રસારને નિયંત્રિત કરે છે. ફ્રેક્ચર ભૂમિતિને શ્રેષ્ઠ બનાવવા, વક્ર ફ્રેક્ચર વિકાસને ટેકો આપવા અને ફ્રેક્ચર ફેસ સાથે સમાન એસિડ વિતરણ સુનિશ્ચિત કરવા માટે પ્રવાહી સ્નિગ્ધતાનું ચોક્કસ માપન અને નિયંત્રણ મહત્વપૂર્ણ છે. યોગ્ય સ્નિગ્ધતા પસંદ કરવાથી રચનામાં વધુ પડતા પ્રવાહી લીક-ઓફને અટકાવે છે અને ફ્રેક્ચર વધારવા માટે એસિડ એચિંગમાં વધારો થાય છે, આખરે એસિડ દ્વારા ફ્રેક્ચરના વિસ્તરણની ડિગ્રીને અસર કરે છે અને વધુ અસરકારક તેલ જળાશય ડ્રેનેજ વિસ્તાર ઑપ્ટિમાઇઝેશનને સક્ષમ કરે છે.
એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ ફ્લુઇડનો પ્રાથમિક હેતુ
એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી સારવાર છેનિબંધપ્રવેશial inજળાશય ઉત્તેજનાofઓછી છિદ્રાળુતા અને ઓછી અભેદ્યતા દ્વારા ચિહ્નિત શેલ રચનાઓ. પ્રાથમિક ઉદ્દેશ્ય કુદરતી સીપેજ અવરોધોને દૂર કરવાનો અને ચુસ્ત ખડક મેટ્રિસિસમાં વાહક માર્ગો બનાવીને હાઇડ્રોકાર્બન પુનઃપ્રાપ્તિને વધારવાનો છે. એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ બેવડી પદ્ધતિ દ્વારા આ પ્રાપ્ત કરે છે: દબાણયુક્ત એસિડ ઇન્જેક્શન દ્વારા ફ્રેક્ચર બનાવવું, અને ત્યારબાદ નિયંત્રિત એસિડ-ખડક પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા આ ફ્રેક્ચરને વિસ્તૃત અને કોતરવું. આ તેલ જળાશયના ડ્રેનેજ વિસ્તારને વિસ્તૃત કરે છે અને રચના નુકસાન અથવા અપૂરતી અભેદ્યતા દ્વારા અગાઉ અવરોધાયેલા ઝોનની ઉત્પાદકતામાં સુધારો કરે છે.
એક વધુ પડકાર એ છે કે એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ ફ્લુઇડ ફોર્મ્યુલેશનને લક્ષ્ય જળાશયના લિથોલોજી અને મિકેનિક્સ સાથે મેળ ખાતી રીતે તૈયાર કરવું. એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ અને એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા દર ખનિજશાસ્ત્ર, દબાણ, તાપમાન અને હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગ ફ્લુઇડ એડિટિવ્સના ઉપયોગ સાથે નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે. આ માત્ર એચિંગના દર અને શૈલીને જ નહીં પરંતુ રચના અવરોધ, માટીનો સોજો અથવા પ્રતિકૂળ ભૂ-રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના જોખમને પણ અસર કરે છે, જે બધા ફ્રેક્ચર વાહકતા સાથે ચેડા કરી શકે છે અને લાંબા ગાળાના ઉત્પાદન લાભોને મર્યાદિત કરી શકે છે.
શેલ ઓઇલ જળાશય
*
શેલ ઓઇલ જળાશયોમાં એસિડ ફ્રેક્ચરિંગના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો
ફ્રેક્ચર બનાવવાની પદ્ધતિઓ
ચુસ્ત શેલ તેલના ભંડારમાં ફ્રેક્ચરનું નિર્માણ હાઇડ્રોલિક અથવા એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ દ્વારા ઉચ્ચ ઇન-સીટુ તણાવ અને ખડકોની મજબૂતાઈને દૂર કરવા પર આધાર રાખે છે. આ ઓછી અભેદ્યતા વાતાવરણમાં, તેલના પ્રવાહ માટે મોટા પાયે માર્ગો ભાગ્યે જ અસ્તિત્વમાં હોય છે. આ સિદ્ધાંતમાં હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગ બ્રેકડાઉન પ્રેશર - ખડક મેટ્રિક્સમાં તિરાડો શરૂ કરવા માટે જરૂરી ન્યૂનતમ દબાણ કરતાં વધુ પૂરતા દબાણે એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી ઇન્જેક્ટ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રક્રિયા સીધી રીતે મૂળભૂત ખડક મિકેનિક્સ પર આધાર રાખે છે: એકવાર લાગુ દબાણ ભંગાણ થ્રેશોલ્ડને ઓળંગી જાય છે, ત્યારે નવા ફ્રેક્ચર રચાય છે, જે સામાન્ય રીતે ખડકની અંદર બેડિંગ પ્લેન, કુદરતી ફ્રેક્ચર અને યાંત્રિક એનિસોટ્રોપી દ્વારા નિર્ધારિત સૌથી ઓછા પ્રતિકારના માર્ગોને અનુસરે છે.
ખડકના પ્રકાર અને ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી સાથે ભંગાણ દબાણ બદલાય છે. અભ્યાસો દર્શાવે છે કે CO₂ જેવા પ્રવાહી H₂O અથવા N₂ ની તુલનામાં વધુ ભંગાણ દબાણ અને વધુ જટિલ ફ્રેક્ચર નેટવર્ક બનાવે છે. મિકેનિક્સ રચનાની તાણ શક્તિ, સ્થિતિસ્થાપકતાના મોડ્યુલસ અને નબળા પ્લેનની હાજરી પર પણ આધાર રાખે છે. પ્રયોગશાળા અને ક્ષેત્ર પરીક્ષણ દ્વારા જાણ કરાયેલ ક્રિટિકલ ડિસ્ટન્સ થિયરી - ક્રેક ટીપ પર તણાવ તીવ્રતાના કાર્ય તરીકે જરૂરી ફ્રેક્ચર શરૂઆત દબાણનું મોડેલ બનાવે છે, જે આગાહી કરે છે કે અસ્થિર ફ્રેક્ચર વિસ્તરણ ક્યાં અને ક્યારે ઉદ્ભવશે.
બનાવેલા ફ્રેક્ચર નેટવર્કમાં જટિલતા સીધી સપાટીને બદલે વક્ર રેખાઓ સાથે ફ્રેક્ચર વૃદ્ધિને લક્ષ્ય બનાવીને પ્રાપ્ત થાય છે. આ અભિગમ ઉત્તેજિત જળાશયના જથ્થામાં વધારો કરે છે. ચક્રીય દબાણ શોક ફ્રેક્ચરિંગ જેવી તકનીકો દબાણ પલ્સને પ્રેરિત કરે છે, જેના કારણે શાખા અને વળાંકવાળા ફ્રેક્ચરની વારંવાર શરૂઆત અને સંકલન થાય છે, લિથોલોજિકલ અવરોધોને અસરકારક રીતે નેવિગેટ કરે છે અને લેમિનેશન વિજાતીયતા. આ રીતે રચાયેલા જટિલ, બહુ-શાખાવાળા ફ્રેક્ચર ડ્રેનેજ વિસ્તારને મહત્તમ બનાવે છે અને અગાઉ અલગ કરાયેલ હાઇડ્રોકાર્બનની ઍક્સેસમાં સુધારો કરે છે.
ફ્રેક્ચરનું નિર્માણ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પરિસ્થિતિઓ અને કાર્યકારી નિયંત્રણોના સંકલન પર પણ આધાર રાખે છે. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પરિબળો - જેમ કે તણાવ શાસન, સ્તરીકરણ, ખનિજશાસ્ત્ર અને નબળા સીમની હાજરી - ફ્રેક્ચર કયા માર્ગો લઈ શકે છે તેનું સંચાલન કરે છે. એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી ફોર્મ્યુલેશન અને ગતિશીલ દબાણ વ્યવસ્થાપન સહિત એન્જિનિયરિંગ ગોઠવણો, જળાશયના કુદરતી ગુણધર્મો સાથે શ્રેષ્ઠ રીતે મેળ ખાતા નેટવર્કની ડિઝાઇનને સક્ષમ બનાવે છે.
એસિડ ફ્રેક્ચરિંગને અસર કરતી જળાશયની લાક્ષણિકતાઓ
ઓછી અભેદ્યતા અને ઓછી છિદ્રાળુતા શેલ તેલના ભંડારના નિર્ણાયક લક્ષણો છે. બંને ગુણધર્મો કુદરતી પ્રવાહી પ્રવાહને મર્યાદિત કરે છે, જે ઉત્પાદન માટે કાર્યક્ષમ ફ્રેક્ચર પ્રસારને મહત્વપૂર્ણ બનાવે છે. અલ્ટ્રાટાઇટ મેટ્રિક્સ સિસ્ટમ્સમાં, પ્રેરિત ફ્રેક્ચર હાલના છિદ્ર નેટવર્ક અથવા માઇક્રોફ્રેક્ચર સાથે જોડાવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં વ્યાપક હોવા જોઈએ. જો કે, ખડકોની રચના, ખનિજશાસ્ત્ર અને રચનામાં વિજાતીયતાને કારણે એસિડ દ્વારા ફ્રેક્ચરનું વિસ્તરણ ઘણીવાર અસમાન હોય છે.
છિદ્રાળુતા અને અભેદ્યતા પ્રવાહીના લીક-ઓફ અને એસિડ પરિવહનને નિયંત્રિત કરે છે. નબળી છિદ્ર રચના અથવા મર્યાદિત એકબીજા સાથે જોડાયેલા માઇક્રોફ્રેક્ચરવાળા ખડકોમાં, એસિડ લીક-ઓફ પ્રતિબંધિત છે, જે હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગમાં એસિડ એચિંગને ઓછું અસરકારક બનાવે છે. જ્યાં કુદરતી સીપેજ ચેનલો ગેરહાજર હોય અથવા ખૂબ જ કપટી હોય, ત્યાં ચેનલ કનેક્ટિવિટી સુધારવા માટેની તકનીકો આવશ્યક બની જાય છે. નબળા કુદરતી સીપેજ ચેનલ ઉકેલોમાં વારંવાર ફ્રેક્ચરિંગ ચક્ર, ડાયવર્ટરનો ઉપયોગ અથવા હાઇબ્રિડ ટ્રીટમેન્ટ સિક્વન્સનો સમાવેશ થઈ શકે છે.
ખડકોની વિજાતીયતા - વિવિધ સ્તરો, ફ્રેક્ચર ઘનતા અને ખનિજ વિતરણ - ફ્રેક્ચર પ્રસાર અને લીક-ઓફ બંને માટે પસંદગીના માર્ગો બનાવે છે. એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ અને એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા દર સમગ્ર જળાશયમાં બદલાય છે, ખાસ કરીને વિરોધાભાસી ખડકોના પ્રકારો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસોની નજીક. જ્યાં એસિડ કાર્બોનેટ-સમૃદ્ધ છટાઓનો સામનો કરે છે, ત્યાં ઝડપી પ્રતિક્રિયા અસમાન ફ્રેક્ચર પહોળાઈ અને શાખાવાળા ફ્રેક્ચર પેટર્ન બનાવી શકે છે. આ વૈકલ્પિક રીતે અવકાશી વિજાતીયતાના આધારે કનેક્ટિવિટીને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે અથવા અવરોધિત કરી શકે છે.
વિજાતીય રીતે ફ્રેક્ચર થયેલા શેલ્સમાં પ્રવાહી લીક-ઓફ એ બીજો પડકાર છે. વધેલા છિદ્રાળુતા અથવા ખુલ્લા ફ્રેક્ચરવાળા ઝોનમાં ઉચ્ચ લીક-ઓફ મુખ્ય પ્રેરિત ફ્રેક્ચરના અસરકારક વિસ્તરણને મર્યાદિત કરી શકે છે. તેનાથી વિપરીત, ઓછા લીક-ઓફ ઝોન એસિડના પ્રવેશ અને ત્યારબાદ ફ્રેક્ચર નેટવર્કના વિસ્તરણને અવરોધી શકે છે. એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહીનું નિર્માણ - જેમાં જેલ અથવા ક્રોસલિંક્ડ એસિડનો ઉપયોગ અને રોક પ્રકારને અનુરૂપ પ્રવાહી ઉમેરણોનો સમાવેશ થાય છે - આ પરિણામોને સીધી અસર કરે છે, જે ઓપરેટરોને ઓછી છિદ્રાળુતા રોક પારદર્શિતા વધારવા અને તેલ જળાશય ડ્રેનેજ વિસ્તારને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા સક્ષમ બનાવે છે.
આ જટિલ વાતાવરણમાં અસરકારક ઉત્તેજના માટે બેવડા ધ્યાનની જરૂર છે: ફ્રેક્ચર મિકેનિક્સનું ચોક્કસ નિયંત્રણ અને જાણકાર હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી ફોર્મ્યુલેશન અને કામગીરી દ્વારા ખડકોના પરિવહન ગુણધર્મોમાં લક્ષિત વધારો. ફ્રેક્ચર વધારવા માટે એસિડ એચિંગ, સંચાલિત લીક-ઓફ અને વક્ર માર્ગો સાથે ફ્રેક્ચરિંગ શેલ તેલના ભંડારોમાં ઓછી અભેદ્યતા અને નબળી કુદરતી કનેક્ટિવિટી દ્વારા ઉભા થતા જન્મજાત અવરોધોને દૂર કરવા માટે અભિન્ન છે.
એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી: રચના, સ્નિગ્ધતા અને કામગીરી
એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહીના ઘટકો અને રચના
એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ ફ્લુઇડ ફોર્મ્યુલેશન ફ્રેક્ચર વાહકતા અને તેલ પુનઃપ્રાપ્તિને મહત્તમ બનાવવા માટે રાસાયણિક સિસ્ટમોને ટ્યુન કરવા પર કેન્દ્રિત છે. સૌથી સામાન્ય એસિડ સિસ્ટમ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (HCl) છે, જે સામાન્ય રીતે 5% થી 28% ની સાંદ્રતામાં હોય છે, જે જળાશય લિથોલોજી અને સારવારના ઉદ્દેશ્યોના આધારે પસંદ કરવામાં આવે છે. અન્ય એસિડમાં નરમ અથવાતાપમાન-સંવેદનશીલ રચનાઓસારવારના અંતરાલ દરમિયાન વિવિધ પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરવા માટે મિશ્રણો અથવા સ્ટેજ્ડ એસિડ સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
એસિડ સાથે આવશ્યક ઉમેરણો હોય છે. કાટ અવરોધકો, તીવ્રતા આપનારાઓ, આયર્ન નિયંત્રણ એજન્ટો અને નોન-ઇમલ્સિફાયર ટ્યુબ્યુલર્સને સુરક્ષિત કરે છે, વરસાદ ઘટાડે છે અને ઇમલ્સન રચનાને દબાવી દે છે. કૃત્રિમ પોલિમરને વધુને વધુ જાડા બનાવવા માટે સંકલિત કરવામાં આવે છે - ઘણીવાર આંશિક રીતે હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ પોલિએક્રિલામાઇડ (HPAM) અથવા નોવેલ કોપોલિમર્સ - જેથી એસિડ પ્લેસમેન્ટ, પ્રોપન્ટ સસ્પેન્શન અને લીક-ઓફ નિયંત્રણ માટે સ્નિગ્ધતા વધે. સર્ફેક્ટન્ટ્સ, બંને એનિઓનિક (દા.ત., સોડિયમ ડોડેસીલ સલ્ફેટ) અને નોન-આયોનિક (દા.ત., ઇથોક્સિલેટેડ આલ્કોહોલ), ફોમ સિસ્ટમ્સને સ્થિર કરવા, ભીનાશમાં ફેરફાર વધારવા અને વધુ અસરકારક રોક-એસિડ સંપર્ક માટે સપાટી તણાવ ઘટાડવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.
લીક-ઓફ અને અવશેષ વ્યવસ્થાપન મહત્વપૂર્ણ છે. સ્ટાર્ચ-આધારિત અથવા અદ્યતન કૃત્રિમ પોલિમર જેવા પ્રવાહી-નુકસાન ઉમેરણો મેટ્રિક્સમાં આક્રમણ ઘટાડે છે, એસિડને ફ્રેક્ચરની અંદર રાખે છે. બ્રેકર્સ - ઓક્સિડેટીવ (દા.ત., પર્સલ્ફેટ) અથવા એન્ઝાઇમેટિક - સારવાર પછી જાડા પદાર્થોને ડિગ્રેડ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જે અવશેષો અને ત્યારબાદ રચના નુકસાનનું જોખમ ઘટાડે છે. જો કે, ઉત્પાદિત પાણી અથવા ઓછા તાપમાન બ્રેકર્સ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ બેરાઇટ જેવા ગૌણ ખનિજ અવક્ષેપન પેદા કરી શકે છે, જેના માટે કાળજીપૂર્વક સિસ્ટમ સુસંગતતા તપાસની જરૂર પડે છે.
પ્રગતિશીલ ફોર્મ્યુલેશનના ઉદાહરણોમાં શામેલ છે:
- રિટાર્ડેડ એસિડ સિસ્ટમ્સ: ચુસ્ત કાર્બોનેટ સ્તરોમાં ઊંડા પ્રવેશ માટે એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયાઓને ધીમી કરવા માટે સર્ફેક્ટન્ટ-પોલિમર જેલ્સનો ઉપયોગ.
- ઊંડા કુવાઓમાં સ્થિર સ્નિગ્ધતા અને ન્યૂનતમ અવશેષો માટે ઉચ્ચ-તાપમાન, ક્ષાર-સહિષ્ણુ પોલિમર (દા.ત., P3A સિન્થેટિક કોપોલિમર્સ).
- લીલી રસાયણશાસ્ત્ર, જેમાં એલ-એસ્કોર્બિક એસિડનો સમાવેશ થાય છે, જે પર્યાવરણીય રીતે સતત ઉપ-ઉત્પાદનો વિના 300°F સુધીના તાપમાને સ્નિગ્ધતા જાળવી રાખવા અને એન્ટીઑકિસડન્ટ રક્ષણને સક્ષમ બનાવે છે.
એસિડ ફ્રેક્ચરિંગમાં સ્નિગ્ધતા માપન અને મહત્વ
એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી સ્નિગ્ધતાનું ચોક્કસ માપન જરૂરી છેઉચ્ચ-દબાણ, ઉચ્ચ-તાપમાન (HPHT) વિસ્કોમીટરડાઉનહોલ સ્ટ્રેસ અને તાપમાન પ્રોફાઇલ્સનું અનુકરણ કરવામાં સક્ષમ. મુખ્ય તકનીકોમાં શામેલ છે:
- બેઝ સ્નિગ્ધતા નિર્ધારણ માટે રોટેશનલ વિસ્કોમીટર.
- ચક્રીય થર્મલ અથવા દબાણ ભાર હેઠળ વિસ્કોઇલાસ્ટિક વર્તણૂકનું મૂલ્યાંકન કરતા અદ્યતન પ્રોટોકોલ માટે HPHT વિસ્કોમીટર.
સ્નિગ્ધતાનું મહત્વ બહુપક્ષીય છે:
- એચિંગ પેટર્ન અને ફ્રેક્ચર એન્લાર્જમેન્ટ: ઓછી સ્નિગ્ધતા ધરાવતું એસિડ વધુ પ્રભાવશાળી વર્મહોલિંગ અથવા પિટિંગ એચ પેટર્ન તરફ દોરી જાય છે; ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા વ્યાપક, વધુ સમાન ચેનલ વિકાસને પ્રોત્સાહન આપે છે, જે ફ્રેક્ચર વાહકતા અને વિસ્તરણ ક્ષમતાને સીધી રીતે નિયંત્રિત કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જાડા સાંદ્રતા વધારવાથી, વધુ વ્યાપક કોતરણીવાળા વિસ્તાર અને જટિલ ફ્રેક્ચર વૃદ્ધિ થાય છે, જેમ કે ફિલ્ડ અને ડાય-ટ્રેસિંગ પ્રયોગશાળા પરીક્ષણો પુષ્ટિ કરે છે.
- ફ્રેક્ચર સુલભતા અને વિતરણ: ચીકણું પ્રવાહી એસિડ પ્લેસમેન્ટને વધુ સારી રીતે નિયંત્રિત કરે છે, ગૌણ કુદરતી ફ્રેક્ચરમાં એસિડના પ્રવેશને પ્રોત્સાહન આપે છે અને તેલ જળાશયના ડ્રેનેજ વિસ્તારમાં મહત્તમ વધારો કરે છે. એચિંગ પછી વાહકતા માપનો ઉપયોગ કરીને માત્રાત્મક મૂલ્યાંકન ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતાને વધુ વિતરિત અને સતત વાહક ફ્રેક્ચર નેટવર્ક્સ સાથે જોડે છે, જે ઉચ્ચ ઉત્પાદન દર સાથે સંબંધિત છે.
ઉદાહરણ તરીકે, કાર્બોનેટથી ભરપૂર માર્સેલસ શેલમાં, સ્વ-ઉત્પાદન અથવા ક્રોસ-લિંક્ડ એસિડ સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ કરીને - જ્યાં જળાશયના તાપમાને પણ ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા જાળવવામાં આવે છે - પરિણામે બિન-સુધારિત HCl ની તુલનામાં ઓછામાં ઓછા 20-30% વધુ ફ્રેક્ચર જટિલતા અને ડ્રેનેજ કવરેજ મળે છે.
એસિડ ફ્રેક્ચરિંગમાં એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા
*
એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્ર અને સ્નિગ્ધતા સાથે તેમનો સંબંધ
એસિડ-ખડક પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ પ્રવાહી સ્નિગ્ધતાથી ખૂબ પ્રભાવિત છે. ક્લાસિક એસિડ સિસ્ટમ્સ કાર્બોનેટ ખનિજો સાથે ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે, વેલબોરની નજીક વિસર્જન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે અને પ્રવેશ ઊંડાઈને મર્યાદિત કરે છે. રિટાર્ડેડ એસિડ સિસ્ટમ્સ, વિસ્કોઇલાસ્ટિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ અથવા પોલિમર-એસિડ ઇમલ્સનનો ઉપયોગ કરીને, હાઇડ્રોજન આયનોના પ્રસરણ દરને ઘટાડે છે, એકંદર એસિડ-ખડક પ્રતિક્રિયા દર ધીમો કરે છે. આ એસિડને ખર્ચિત થતાં પહેલાં ઓછી-અભેદ્યતા અથવા ઓછી-છિદ્રાળુ રચનાઓમાં ઊંડે સુધી પ્રવેશવા માટે સક્ષમ બનાવે છે, જે વ્યાપક એચિંગ અને લાંબા ફ્રેક્ચરને પ્રોત્સાહન આપે છે.
પ્રતિક્રિયા દરનું મોડ્યુલેશન આના દ્વારા ગોઠવી શકાય છે:
- એસિડ પ્રસારને સુવ્યવસ્થિત કરવા માટે સર્ફેક્ટન્ટ/પોલિમર ગુણોત્તરને સમાયોજિત કરવું.
- ક્રમિક એસિડાઇઝિંગ - વૈકલ્પિક મંદ અને નિયમિત એસિડ ઇન્જેક્શન - નજીકના કુવા અને ઊંડા રચના એચિંગનું સંતુલન પ્રાપ્ત કરે છે, જેમ કે ક્રમિક ઇન્જેક્શન પ્રયોગોમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે જ્યાં વૈકલ્પિક એસિડ સિસ્ટમો ગ્રેડેડ એચિંગ અને સુધારેલ જળાશય ઉત્તેજના આપે છે.
સંયોજનોમાંથી સિનર્જિસ્ટિક અસરો ઉદ્ભવે છે:
- નોનિયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ સાથે જોડાયેલા પોલિમર મજબૂત જાડુંપણું બનાવે છે અને થર્મલ અને મીઠાના પ્રતિકારમાં વધારો કરે છે, જેમ કે સિમ્યુલેટેડ જળાશયની પરિસ્થિતિઓ હેઠળ રિઓલોજિકલ અને રેતી-વહન ગુણધર્મો મૂલ્યાંકન દ્વારા માન્ય છે.
- આલ્કલી-સર્ફેક્ટન્ટ-પોલિમર (ASP) મિશ્રણો, અને નેનોકોમ્પોઝિટ સિસ્ટમ્સ (દા.ત., ગ્રાફીન ઓક્સાઇડ-પોલિમર), એસિડની દર-નિયંત્રણ કરતી સ્નિગ્ધતા અને સ્થિરતા બંનેમાં સુધારો કરે છે, જ્યારે પ્રોફાઇલ નિયંત્રણ અને અવશેષ એસિડ દૂર કરવામાં પણ મદદ કરે છે - જે વિજાતીય કુદરતી સીપેજ ચેનલોમાં એસિડ ફ્રેક્ચરિંગને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા અને ઓછી-અભેદ્યતા અથવા ઓછી-છિદ્રાળુ રચનાઓમાંથી પુનઃપ્રાપ્તિ વધારવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.
ગ્લાસ માઇક્રો-મોડેલ અને કોરફ્લડ પરીક્ષણો પુષ્ટિ કરે છે કે આ તૈયાર ફોર્મ્યુલેશન એસિડ સંપર્ક સમય, ખનિજો સાથે ધીમી પ્રતિક્રિયા, કોતરણીવાળા વિસ્તારને સુધારે છે અને આખરે તેલ જળાશયના ડ્રેનેજને વિસ્તૃત કરે છે, જે એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી રચના, સ્નિગ્ધતા, એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્ર અને એકંદર જળાશય ઉત્તેજના કાર્યક્ષમતા વચ્ચેના વ્યવહારુ સંબંધને દર્શાવે છે.
એસિડ પેનિટ્રેશન અને અસરકારકતા પર ફ્રેક્ચર ભૂમિતિનો પ્રભાવ
ફ્રેક્ચર ભૂમિતિ - ખાસ કરીને લંબાઈ, પહોળાઈ (છિદ્ર) અને અવકાશી વિતરણ - એસિડના પ્રવેશને નિર્ણાયક રીતે નક્કી કરે છે અને આમ એસિડ ફ્રેક્ચરિંગની અસરકારકતા. લાંબા, પહોળા ફ્રેક્ચર વ્યાપક એસિડ વિતરણને પ્રોત્સાહન આપે છે, પરંતુ એસિડ "બ્રેકથ્રુ" ને કારણે કાર્યક્ષમતા ઘટી શકે છે, જ્યાં બિન-ખર્ચિત એસિડ ઝડપથી માર્ગ પર સંપૂર્ણપણે પ્રતિક્રિયા આપ્યા વિના ફ્રેક્ચર ટોચ પર પહોંચે છે. છિદ્ર પરિવર્તનશીલતા, ખાસ કરીને નોનયુનિફોર્મ એચિંગ દ્વારા રચાયેલ ચેનલાઇઝ્ડ અથવા રફ-વોલ્ડ ફ્રેક્ચર, પ્રેફરન્શિયલ પાથવે પૂરા પાડીને અને અકાળ એસિડ નુકશાન ઘટાડીને વધુ ઘૂંસપેંઠને પ્રોત્સાહન આપે છે.
- બાકોરું પરિવર્તનશીલતા:એસિડ એચિંગ દ્વારા વિકસિત ચેનલાઇઝ્ડ સપાટીઓ તણાવ હેઠળ વાહકતા જાળવી રાખે છે અને પસંદગીના એસિડ પરિવહન માર્ગો પૂરા પાડે છે.
- અવકાશી સ્થાન:વેલબોરની નજીકના ફ્રેક્ચર વધુ સમાન એસિડ વિતરણને મંજૂરી આપે છે, જ્યારે દૂરના અથવા ખૂબ શાખાવાળા ફ્રેક્ચર સ્ટેજ્ડ એસિડ ઇન્જેક્શન અથવા વૈકલ્પિક એસિડ/તટસ્થ પ્રવાહી સ્લગ્સથી લાભ મેળવે છે.
- મલ્ટી-સ્ટેજ ઇન્જેક્શન:વૈકલ્પિક એસિડ અને સ્પેસર પ્રવાહી વિસ્તૃત ફ્રેક્ચર ચહેરાઓ સાથે એચિંગને પુનર્જીવિત કરી શકે છે, જેનાથી ઊંડા પ્રવેશ થાય છે અને કુદરતી અને પ્રેરિત ફ્રેક્ચરનું વધુ અસરકારક વિસ્તરણ થાય છે.
માઇક્રો-સીટી સ્કેનિંગ અને ન્યુમેરિકલ મોડેલિંગનો ઉપયોગ કરીને ક્ષેત્ર અને પ્રયોગશાળા તપાસ દર્શાવે છે કે ભૌમિતિક જટિલતા અને ખરબચડીપણું એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા દર અને અભેદ્યતા વધારવાની અંતિમ હદ બંનેને નિયંત્રિત કરે છે. યોગ્ય એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ ડિઝાઇન આમ એસિડ સિસ્ટમ ગુણધર્મો અને ઇન્જેક્શન યોજનાઓને જળાશય-વિશિષ્ટ ફ્રેક્ચર ભૂમિતિ સાથે શ્રેષ્ઠ રીતે મેળ ખાય છે, મહત્તમ, ટકાઉ ફ્રેક્ચર વાહકતા અને ઉન્નત તેલ પુનઃપ્રાપ્તિ સુનિશ્ચિત કરે છે.
અસરકારક એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ માટે ઑપ્ટિમાઇઝેશન વ્યૂહરચનાઓ
એસિડ સિસ્ટમ્સ અને ઉમેરણોની પસંદગી
એસિડ ફ્રેક્ચરિંગને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું એ યોગ્ય એસિડ સિસ્ટમ્સ પસંદ કરવા પર ખૂબ આધાર રાખે છે. રિટાર્ડેડ એસિડ સિસ્ટમ્સ, જેમ કે જેલ્ડ અથવા ઇમલ્સિફાઇડ એસિડ્સ, એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા દરને ધીમું કરવા માટે બનાવવામાં આવે છે. આ ફ્રેક્ચર સાથે ઊંડા પ્રવેશ અને વધુ એકસમાન એસિડ એચિંગને સક્ષમ કરે છે. તેનાથી વિપરીત, પરંપરાગત એસિડ સિસ્ટમ્સ - સામાન્ય રીતે સુધારેલ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ - ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે, ઘણીવાર એસિડ પ્રવેશની ઊંડાઈને મર્યાદિત કરે છે અને ફ્રેક્ચર વિસ્તરણને મર્યાદિત કરે છે, ખાસ કરીને કાર્બોનેટ અને ઉચ્ચ-તાપમાન શેલ જળાશયોમાં. તાજેતરના વિકાસમાં ઘન એસિડ સિસ્ટમ્સનો સમાવેશ થાય છે, જે અતિ-ઉચ્ચ-તાપમાન જળાશયો માટે તૈયાર કરવામાં આવે છે, જે પ્રતિક્રિયા દરને વધુ ધીમો પાડે છે, કાટ ઘટાડે છે અને લાંબા સમય સુધી એસિડ ક્રિયા અને સુધારેલા ખડકોના વિસર્જન દ્વારા અસરકારકતામાં વધારો કરે છે.
પરંપરાગત સિસ્ટમો વિરુદ્ધ મંદબુદ્ધિની સરખામણી કરતી વખતે:
- રિટાર્ડેડ એસિડ્સએવી રચનાઓમાં પસંદ કરવામાં આવે છે જ્યાં વેલબોરની નજીક ઝડપી એસિડ ખર્ચ સારવારની પહોંચ અને એકરૂપતાને ઘટાડે છે. આ એસિડ એસિડ દ્વારા ફ્રેક્ચરને વધુ સારી રીતે વિસ્તૃત કરવામાં અને ફ્રેક્ચર પછીની વાહકતા અને તેલના નિકાલના ક્ષેત્રમાં સુધારો કરવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યા છે.
- પરંપરાગત એસિડ્સછીછરા ઉપચાર અથવા અત્યંત અભેદ્ય ઝોન માટે પૂરતું હોઈ શકે છે જ્યાં ઝડપી પ્રતિક્રિયા અને ન્યૂનતમ પ્રવેશ સ્વીકાર્ય હોય.
વિસ્કોઇલાસ્ટિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ (VCA સિસ્ટમ્સ) અથવા પોલિમર-આધારિત જેલિંગ એજન્ટો જેવા સ્નિગ્ધતા સંશોધકોની પસંદગી જળાશય-વિશિષ્ટ પરિબળો પર આધાર રાખે છે:
- જળાશયનું તાપમાન અને ખનિજશાસ્ત્ર સ્નિગ્ધતા સંશોધકોની રાસાયણિક સ્થિરતા અને કામગીરી નક્કી કરે છે.
- ઉચ્ચ-તાપમાનના ઉપયોગ માટે, જેલ એસિડના ભંગાણ અને સારવાર પછી કાર્યક્ષમ સફાઈ સુનિશ્ચિત કરવા માટે એન્કેપ્સ્યુલેટેડ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ્સ અથવા એસિડ-એચિંગ કેપ્સ્યુલ્સ જેવા થર્મલી સ્થિર જેલ બ્રેકર્સ જરૂરી છે.
- દેખીતી સ્નિગ્ધતા પ્રોફાઇલ એવી રીતે ગોઠવવી જોઈએ કે એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી જાળવી રાખેપૂરતી સ્નિગ્ધતાપમ્પિંગ દરમિયાન (ફ્રેક્ચર પહોળાઈ અને પ્રોપન્ટ સસ્પેન્શન વધારવું) છતાં અસરકારક ફ્લોબેક માટે જેલ બ્રેકર્સ દ્વારા સંપૂર્ણપણે ડિગ્રેડ કરી શકાય છે.
યોગ્ય ઉમેરણ પસંદગી રચનાના નુકસાનને ઘટાડે છે, ફ્રેક્ચર વધારવા માટે અસરકારક એસિડ એચિંગ સુનિશ્ચિત કરે છે, અને ઓછી-અભેદ્યતા અને ઓછી છિદ્રાળુતા જળાશયોમાં મહત્તમ સુધારો કરે છે. તાજેતરના ફિલ્ડ એપ્લિકેશનો દર્શાવે છે કે VCA-આધારિત એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી ફોર્મ્યુલેશન, કાળજીપૂર્વક મેળ ખાતા જેલ બ્રેકર્સ સાથે, પરંપરાગત સિસ્ટમોની તુલનામાં ઉન્નત સફાઈ, ઓછું પ્રવાહી નુકશાન અને સુધારેલ જળાશય ઉત્તેજના આપે છે.
એસિડ ઉત્તેજનાની સફળતાને પ્રભાવિત કરતા ઓપરેશનલ પરિમાણો
એસિડ ફ્રેક્ચર દરમિયાન ઓપરેશનલ નિયંત્રણ પરિણામો પર ભારે અસર કરે છે. મુખ્ય ઓપરેશનલ પરિમાણોમાં પંપ રેટ, ઇન્જેક્ટેડ એસિડ વોલ્યુમ અને પ્રેશર પ્રોફાઇલ મેનેજમેન્ટનો સમાવેશ થાય છે:
- પંપ દર: ફ્રેક્ચર પ્રસાર વેગ અને ભૂમિતિ નક્કી કરે છે. ઊંચો દર એસિડના ઊંડા પ્રવેશ અને સતત એસિડ-રોક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે, પરંતુ અકાળ એસિડ ખર્ચ અથવા અનિયંત્રિત ફ્રેક્ચર વૃદ્ધિ ટાળવા માટે સંતુલિત હોવું જોઈએ.
- એસિડ ઇન્જેક્શન વોલ્યુમ: એસિડ-કોતરેલા ફ્રેક્ચરની લંબાઈ અને પહોળાઈને પ્રભાવિત કરે છે. ઓછી-અભેદ્યતા રચનાઓ માટે સામાન્ય રીતે મોટા વોલ્યુમની જરૂર પડે છે, જોકે સ્નિગ્ધતા સંશોધકો સાથે એસિડ વોલ્યુમને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાથી વાહકતા જાળવી રાખીને બિનજરૂરી રાસાયણિક ઉપયોગ ઘટાડી શકાય છે.
- દબાણ નિયંત્રણ: તળિયાના છિદ્ર અને સપાટીના દબાણનું રીઅલ-ટાઇમ મેનિપ્યુલેશન ખાતરી કરે છે કે ફ્રેક્ચર ખુલ્લું રહે છે, પ્રવાહીના નુકશાનને સમાયોજિત કરે છે, અને લક્ષિત ફ્રેક્ચર ઝોનમાં એસિડ પ્લેસમેન્ટને દિશામાન કરે છે.
વ્યવહારમાં, સ્ટેજ્ડ અથવા વૈકલ્પિક એસિડ ઇન્જેક્શન શેડ્યૂલ - જ્યાં એસિડ પ્રકારો અથવા સ્નિગ્ધતા વૈકલ્પિક હોય છે - ચેનલ રચનાને વધારવા, વક્ર ફ્રેક્ચર વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવા અને તેલ જળાશય ડ્રેનેજ વિસ્તારને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ઉદાહરણ તરીકે, બે-તબક્કાના વૈકલ્પિક એસિડ ઇન્જેક્શન ઊંડા, વધુ વાહક ચેનલો બનાવી શકે છે, જે પ્રયોગશાળા અને ક્ષેત્ર સેટિંગ્સ બંનેમાં સિંગલ-સ્ટેજ પદ્ધતિઓ કરતાં વધુ સારું પ્રદર્શન કરે છે.
એસિડાઇઝિંગ તકનીકોને જળાશયની વિજાતીયતા સાથે મેચ કરવી મહત્વપૂર્ણ છે. ચલ ખનિજશાસ્ત્ર અને કુદરતી ફ્રેક્ચરવાળા શેલ જળાશયોમાં, ઇન્જેક્શનના સમય અને ક્રમને માર્ગદર્શન આપવા માટે આગાહી મોડેલિંગ અને રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ફ્રેક્ચર લક્ષણો (દા.ત., ઓરિએન્ટેશન, કનેક્ટિવિટી, કુદરતી સીપેજ ચેનલ સુધારણા) પર આધારિત ગોઠવણો ઓપરેટરોને મહત્તમ ઉત્તેજના અને ન્યૂનતમ રચના નુકસાન માટે ઓપરેશનલ પરિમાણોને ફાઇન-ટ્યુન કરવાની મંજૂરી આપે છે.
આગાહી મોડેલિંગ અને ડેટા એકીકરણ
આધુનિક એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ ડિઝાઇન હવે આગાહી મોડેલોને એકીકૃત કરે છે જે ઓપરેશનલ પરિમાણો, એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી ગુણધર્મો અને ફ્રેક્ચર પછીની વાહકતા સાથે સંકળાયેલા છે. અદ્યતન મોડેલો આ માટે જવાબદાર છે:
- એસિડ-ખડક પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ અને દર, ક્ષેત્રની પરિસ્થિતિઓમાં એસિડ મોર્ફોલોજી અને એચિંગ કેવી રીતે વિકસિત થાય છે તે કેપ્ચર કરે છે.
- જળાશય-વિશિષ્ટ પરિબળોજેમ કે છિદ્રાળુતા અને અભેદ્યતા, ખનિજ વિજાતીયતા, અને પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા ફ્રેક્ચર નેટવર્ક્સ.
આ મોડેલો પ્રયોગમૂલક ડેટા, પ્રયોગશાળા પરિણામો અને મશીન લર્નિંગનો ઉપયોગ કરીને આગાહી કરે છે કે કેવી રીતે સ્નિગ્ધતા, પંપ દર, એસિડ સાંદ્રતા અને થર્મલ પ્રોફાઇલ્સમાં ફેરફાર હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગ અને લાંબા ગાળાના જળાશય ડ્રેનેજ વિસ્તાર ઑપ્ટિમાઇઝેશનમાં ફ્રેક્ચર બનાવવાની તકનીકોને અસર કરે છે.
ક્ષેત્રની મર્યાદાઓ અને કાર્યકારી ડિઝાઇનને સંરેખિત કરવા માટેના મુખ્ય માર્ગદર્શિકાઓમાં શામેલ છે:
- અપેક્ષિત એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્ર, અપેક્ષિત તાપમાન પ્રોફાઇલ અને પૂર્ણતાના ઉદ્દેશ્યો (દા.ત., ઓછી છિદ્રાળુતા ખડકોની અભેદ્યતા મહત્તમ કરવી અથવા નબળી કુદરતી સીપેજ ચેનલ સમસ્યાઓ હલ કરવી) ના આધારે સ્નિગ્ધતા અને એસિડ ફોર્મ્યુલેશન પસંદ કરવું.
- એસિડ ઇન્જેક્શન સમયપત્રક, પંપ દર અને બ્રેકર ડોઝને ગતિશીલ રીતે સમાયોજિત કરવા માટે ડેટા-આધારિત અભિગમોનો ઉપયોગ કરીને, ફ્રેક્ચર કદ અને સારવાર પછી પુનઃપ્રાપ્તિ બંનેને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું.
તાજેતરના ક્ષેત્ર જમાવટના ઉદાહરણો દર્શાવે છે કે આ આગાહી તકનીકો ફ્રેક્ચર પછીની વાહકતામાં વધારો કરે છે અને તેલ ઉત્પાદન આગાહીમાં સુધારો કરે છે, જે જટિલ શેલ અને કાર્બોનેટ જળાશયોમાં વધુ અસરકારક અને વિશ્વસનીય એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ વ્યૂહરચનાઓ સક્ષમ બનાવે છે.
તેલ ડ્રેનેજ વિસ્તારનું વિસ્તરણ અને ફ્રેક્ચર વાહકતા ટકાવી રાખવી
રચના અવરોધ દૂર કરવા અને કનેક્ટિવિટી વધારવા
શેલ જળાશયોમાં કન્ડેન્સેટ સંચય અને ખનિજ સ્કેલિંગ જેવા રચના અવરોધના પડકારને દૂર કરવા માટે એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી એપ્લિકેશનમાં એસિડ એચિંગ એક પ્રાથમિક પદ્ધતિ છે. જ્યારે એસિડ - સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (HCl) - ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે કેલ્સાઇટ અને ડોલોમાઇટ જેવા પ્રતિક્રિયાશીલ ખનિજો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. આ એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ ખનિજ થાપણોને ઓગાળી દે છે, છિદ્રોની જગ્યાઓ વિસ્તૃત કરે છે અને અગાઉ અલગ પડેલા છિદ્રોને જોડે છે, જેનાથી તેલ જળાશયોમાં છિદ્રાળુતા અને અભેદ્યતામાં સીધો સુધારો થાય છે. એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા દર, તેમજ ઉપયોગમાં લેવાતા ચોક્કસ એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી ફોર્મ્યુલેશન, શેલ ખનિજશાસ્ત્ર અને અવરોધ રચનાના આધારે બદલાય છે.
કાર્બોનેટથી ભરપૂર શેલ્સમાં, HCl ની ઊંચી સાંદ્રતા વધુ ઝડપી અને કાર્યક્ષમ એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયાને કારણે વધુ સ્પષ્ટ એચિંગ અને અવરોધ દૂર કરે છે. જળાશયના ચોક્કસ કાર્બોનેટ અને સિલિકેટ સામગ્રી અનુસાર એસિડ રચનાને અનુરૂપ બનાવવાથી દૂર કરવાની પ્રક્રિયા શ્રેષ્ઠ બને છે, કુદરતી સીપેજ ચેનલોને અસરકારક રીતે પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવે છે અને નબળા કુદરતી સીપેજ ચેનલ સોલ્યુશન્સને સંબોધવામાં આવે છે. એસિડ વિસર્જનના પરિણામે હાલના ફ્રેક્ચર ફેસ પર સપાટીની ખરબચડીતા વધે છે, જે હાઈડ્રોકાર્બન માટે ઉન્નત ફ્રેક્ચર વાહકતા અને વધુ ટકાઉ ફ્લો ચેનલો સાથે સીધી રીતે સંબંધિત છે. ઓછી-અભેદ્યતા રચનાઓમાં અનુરૂપ એસિડ સારવાર પછી ગેસ ઉત્પાદન અને ઇન્જેક્ટીવીટી ઇન્ડેક્સમાં નોંધપાત્ર સુધારા દર્શાવતા પ્રાયોગિક ડેટા દ્વારા આ પદ્ધતિને માન્ય કરવામાં આવી છે.
શેલ તેલના કુવાઓની લાંબા ગાળાની ઉત્પાદકતા માટે સતત ફ્રેક્ચર વાહકતા મહત્વપૂર્ણ છે. સમય જતાં, પ્રોપન્ટ ક્રશિંગ, ડાયજેનેસિસ, એમ્બેડમેન્ટ અથવા ફાઇન માઇગ્રેશનને કારણે પ્રેરિત ફ્રેક્ચર વાહકતા ગુમાવી શકે છે. આ પ્રક્રિયાઓ હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગ બ્રેકડાઉન પ્રેશર દ્વારા બનાવેલા ખુલ્લા માર્ગોને ઘટાડે છે, જે હાઇડ્રોકાર્બનની પુનઃપ્રાપ્તિ પર ગંભીર અસર કરે છે. ગાણિતિક મોડેલિંગ અને પ્રયોગશાળા અભ્યાસો દર્શાવે છે કે યોગ્ય સંચાલન વિના, પ્રોપન્ટ ડિગ્રેડેશન 10 વર્ષમાં ઉત્પાદનમાં 80% સુધીનો ઘટાડો કરી શકે છે. ક્લોઝર પ્રેશર, પ્રોપન્ટ કદ અને મૂળ ફ્રેક્ચર સપાટી ગુણધર્મો જેવા પરિબળો મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. તેલ અને ગેસ પ્રવાહને સતત રાખવા માટે એસિડ એચિંગ દ્વારા બનાવેલા વિસ્તૃત માર્ગોને જાળવવા માટે યોગ્ય પ્રોપન્ટ પસંદ કરવું અને ડાઉનહોલ દબાણનું સક્રિય રીતે સંચાલન કરવું જરૂરી છે.
ફ્રેક્ચર નેટવર્કનું વિસ્તરણ અને જાળવણી
તેલ જળાશયના ડ્રેનેજ વિસ્તારનું વ્યૂહાત્મક રીતે વિસ્તરણ નિયંત્રિત એસિડ સિસ્ટમ્સની અસરકારક ડિઝાઇન અને જમાવટ પર આધાર રાખે છે. આ એન્જિનિયર્ડ એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ ફ્લુઇડ સિસ્ટમ્સ છે જેમાં ઉમેરણો હોય છે - જેમ કે રિટાર્ડર્સ, જેલિંગ એજન્ટો અને સર્ફેક્ટન્ટ્સ - એસિડ પ્લેસમેન્ટને નિયંત્રિત કરવા, એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા દરને નિયંત્રિત કરવા અને સારવાર દરમિયાન પ્રવાહી લીક-ઓફ ઘટાડવા માટે. પરિણામ વધુ લક્ષિત એચિંગ પ્રક્રિયા છે જે હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગમાં ફ્રેક્ચર બનાવવાની તકનીકોને મહત્તમ બનાવે છે અને પ્રાથમિક અને ગૌણ (વક્ર) ફ્રેક્ચર બંનેના પ્રસારને ટેકો આપે છે.
નિયંત્રિત એસિડ સિસ્ટમો, ખાસ કરીને જેલ અને ઇન સીટુ જેલ એસિડ, ફ્રેક્ચરની અંદર એસિડના સ્થાન અને આયુષ્યને સંચાલિત કરવામાં મદદ કરે છે. આ સિસ્ટમો એસિડ-ખડક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને ધીમી કરે છે, ઘૂંસપેંઠ અંતરને વિસ્તૃત કરે છે અને ફ્રેક્ચર વધારવા માટે વધુ વ્યાપક એસિડ એચિંગને મંજૂરી આપે છે. આ અભિગમ ઉત્તેજિત ખડકોના જથ્થામાં વધારો કરે છે, તેલ જળાશયના ડ્રેનેજ વિસ્તારને વિસ્તૃત કરે છે, અને કાર્બોનેટ અને શેલ સેટિંગ્સ બંનેમાં નબળા કુદરતી સીપેજ ચેનલ સોલ્યુશન્સ સાથે પડકારોનો સામનો કરે છે. ફિલ્ડ કેસો દર્શાવે છે કે આ તકનીકો વિશાળ, વધુ જોડાયેલા ફ્રેક્ચર નેટવર્ક બનાવે છે, જે વધુ હાઇડ્રોકાર્બન પુનઃપ્રાપ્તિને આગળ ધપાવે છે.
ગતિશીલ જળાશયના તાણ હેઠળ અભેદ્યતામાં સુધારો જાળવી રાખવો એ બીજો મુખ્ય વિચાર છે. ઉચ્ચ બંધ તણાવને આધિન ખડકોમાં ફ્રેક્ચર ફેલાવાથી ઘણીવાર ફ્રેક્ચર પહોળાઈમાં ઘટાડો અથવા અકાળ બંધ થવાનું કારણ બને છે, જે વાહકતા સાથે સમાધાન કરે છે. આનો સામનો કરવા માટે, ઘણી વ્યૂહરચનાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે:
- તણાવ-જોડી છિદ્ર તકનીક:આ પદ્ધતિ ફ્રેક્ચરના નિયંત્રિત પ્રારંભ અને પ્રસારને સક્ષમ બનાવે છે, ઉત્તેજના ઊર્જા ઇનપુટ અને ફ્રેક્ચર નેટવર્ક વિસ્તરણ વચ્ચે સમાધાનને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જિયાંગ ડિપ્રેશનમાં, આ ટેકનોલોજીએ જરૂરી ઊર્જામાં 37% ઘટાડો કર્યો હતો જ્યારે કનેક્ટિવિટી અને પર્યાવરણીય પરિણામો બંનેમાં સુધારો કર્યો હતો.
- એસિડાઇઝિંગ પહેલાની સારવાર:પોલીહાઇડ્રોજન એસિડ સિસ્ટમ્સ અથવા અન્ય પ્રી-એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહીનો ઉપયોગ ફ્રેક્ચર બ્રેકડાઉન દબાણ ઘટાડી શકે છે અને પ્રારંભિક રચના અવરોધ ઘટાડી શકે છે, જે વધુ કાર્યક્ષમ અને ટકાઉ ફ્રેક્ચર નિર્માણ માટેનો માર્ગ મોકળો કરે છે.
- જીઓમિકેનિકલ મોડેલિંગ:સંકલનરીઅલ-ટાઇમ તણાવ માપનઅને જળાશય દેખરેખ એસિડ ટ્રીટમેન્ટ પરિમાણોની આગાહી અને ગોઠવણને મંજૂરી આપે છે, જે ઇન-સીટુ સ્ટ્રેસ પરિસ્થિતિઓ વિકસિત થવા છતાં ફ્રેક્ચર વાહકતા જાળવવામાં મદદ કરે છે.
આ પદ્ધતિઓ - ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગ ફ્લુઇડ એડિટિવ્સ અને એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ ફ્લુઇડ ફોર્મ્યુલેશન સાથે મળીને - ખાતરી કરે છે કે પારદર્શિતા લાભો જાળવી રાખવામાં આવે છે. તેઓ તેલ સંચાલકોને ફ્રેક્ચર નેટવર્કને વિસ્તૃત અને જાળવવામાં મદદ કરે છે, ઓછી છિદ્રાળુતા રોક પારદર્શિતા વધારે છે અને લાંબા ગાળાના સંસાધન નિષ્કર્ષણને ટેકો આપે છે.
ટૂંકમાં, નવીન એસિડ એચિંગ પ્રથાઓ, અદ્યતન નિયંત્રિત એસિડ સિસ્ટમો અને ભૂ-યાંત્રિક રીતે જાણકાર ફ્રેક્ચરિંગ વ્યૂહરચનાઓ દ્વારા, આધુનિક જળાશય ઉત્તેજના પદ્ધતિઓ હવે તાત્કાલિક હાઇડ્રોકાર્બન ડ્રેનેજ વિસ્તારોને મહત્તમ બનાવવા અને ચાલુ ઉત્પાદન પ્રદર્શન માટે જરૂરી ફ્રેક્ચર વાહકતા જાળવવા બંને પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.
નિષ્કર્ષ
શેલ રચનાઓમાં ફ્રેક્ચર સર્જન, એસિડ એચિંગ કાર્યક્ષમતા અને લાંબા ગાળાના તેલ જળાશયના ડ્રેનેજને મહત્તમ બનાવવા માટે એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી સ્નિગ્ધતાનું અસરકારક માપન અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન મુખ્ય છે. શ્રેષ્ઠ પ્રથાઓ જળાશયની પરિસ્થિતિઓ હેઠળ પ્રવાહી ગતિશીલતાની સૂક્ષ્મ સમજણ તેમજ કાર્યકારી સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે પ્રયોગશાળા અને ક્ષેત્ર ડેટાના એકીકરણ દ્વારા માહિતગાર કરવામાં આવે છે.
પ્રશ્નો
પ્રશ્ન ૧: શેલ ઓઇલ જળાશયોમાં એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી સ્નિગ્ધતાનું શું મહત્વ છે?
શેલ ઓઇલ જળાશયોમાં ફ્રેક્ચર સર્જન અને પ્રસારને નિયંત્રિત કરવા માટે એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી સ્નિગ્ધતા મહત્વપૂર્ણ છે. ક્રોસલિંક્ડ અથવા જેલ્ડ એસિડ જેવા ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતા પ્રવાહી, પહોળા અને વધુ શાખાવાળા ફ્રેક્ચર ઉત્પન્ન કરે છે. આ વધુ સારી એસિડ પ્લેસમેન્ટને સક્ષમ કરે છે અને એસિડ અને ખડક વચ્ચેના સંપર્કને લંબાવે છે, એસિડ-ખડક પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે અને ખાતરી કરે છે કે એચિંગ ઊંડા અને સમાન છે. શ્રેષ્ઠ પ્રવાહી સ્નિગ્ધતા ફ્રેક્ચર પહોળાઈ અને જટિલતાને મહત્તમ કરે છે, જે ફ્રેક્ચર વધારવા માટે એસિડ એચિંગની કાર્યક્ષમતા અને એકંદર તેલ જળાશય ડ્રેનેજ વિસ્તાર ઑપ્ટિમાઇઝેશન પર સીધી અસર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જાડા CO₂ પ્રવાહી ફ્રેક્ચર પહોળાઈને સુધારવા અને સારવાર પછીની અભેદ્યતા જાળવવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યા છે, જ્યારે ઓછી સ્નિગ્ધતા પ્રવાહી સરળ પ્રસાર સાથે લાંબા, સાંકડા ફ્રેક્ચરને સક્ષમ કરે છે પરંતુ એસિડ પ્રવાહના અપૂરતા એચિંગ અથવા ચેનલિંગનું જોખમ લઈ શકે છે. એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી ફોર્મ્યુલેશનમાં યોગ્ય સ્નિગ્ધતા પસંદ કરવાથી રચના અવરોધનું અસરકારક ભંગાણ, લાંબા ગાળાના ફ્રેક્ચર વાહકતા અને ઉત્પાદક ડ્રેનેજ વિસ્તારના નોંધપાત્ર વિસ્તરણની ખાતરી થાય છે.
પ્રશ્ન ૨: હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગમાં બ્રેકડાઉન પ્રેશર ફ્રેક્ચર સર્જનને કેવી રીતે અસર કરે છે?
હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગ દરમિયાન ખડકોમાં ફ્રેક્ચર શરૂ કરવા માટે જરૂરી ન્યૂનતમ બળ એ બ્રેકડાઉન પ્રેશર છે. ઓછી અભેદ્યતાવાળા શેલ ઓઇલ જળાશયોમાં, બ્રેકડાઉન પ્રેશરનું ચોક્કસ સંચાલન મૂળભૂત છે. જો લાગુ દબાણ ખૂબ ઓછું હોય, તો ફ્રેક્ચર ખુલી શકશે નહીં, જે પ્રવાહીના પ્રવેશને મર્યાદિત કરે છે. ખૂબ વધારે, અને ફ્રેક્ચર અનિયંત્રિત બની શકે છે, જે અનિચ્છનીય ફ્રેક્ચર પ્રસારનું જોખમ વધારે છે. યોગ્ય નિયંત્રણ કુદરતી સમતલ અને વક્ર માર્ગો પર પણ ફ્રેક્ચર વિકસાવવા માટે પ્રોત્સાહિત કરે છે, જે જળાશય ઉત્તેજનામાં સુધારો કરે છે. ઉચ્ચ બ્રેકડાઉન દબાણ, જ્યારે પર્યાપ્ત રીતે સંચાલિત થાય છે, ત્યારે વધુ જટિલ ફ્રેક્ચર નેટવર્ક ઉત્પન્ન કરે છે અને એસિડને વિશાળ વિસ્તાર સુધી પહોંચવા અને કોતરવા માટે જરૂરી કનેક્ટિવિટી વધારે છે. બોરહોલ નોચિંગ જેવી તકનીકોનો ઉપયોગ બ્રેકડાઉન પ્રેશર ઘટાડવા અને ફ્રેક્ચર શરૂઆતને વધુ સારી રીતે નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે, જે ફ્રેક્ચર ભૂમિતિ અને પ્રસાર કાર્યક્ષમતા બંનેને અસર કરે છે. હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચર બ્રેકડાઉન પ્રેશરનું આ જાણકાર નિયંત્રણ બિનપરંપરાગત જળાશયોમાં અદ્યતન ફ્રેક્ચર સર્જન તકનીકોમાં કેન્દ્રિય છે.
પ્રશ્ન ૩: ઓછી અભેદ્યતા અને ઓછી છિદ્રાળુતા ધરાવતા જળાશયો માટે એસિડ એચિંગ અને એન્લાર્જમેન્ટ શા માટે ફાયદાકારક છે?
ઓછી અભેદ્યતા અને ઓછી છિદ્રાળુતા જળાશયો મર્યાદિત કુદરતી સીપેજ ચેનલો રજૂ કરે છે, જે તેલની ગતિશીલતા અને ઉત્પાદનને પ્રતિબંધિત કરે છે. હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગમાં એસિડ એચિંગ ફ્રેક્ચર ફેસ સાથે ખડક મેટ્રિક્સના ભાગોને ઓગાળવા માટે પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરે છે, જેનાથી આ પ્રવાહ માર્ગો મોટા થાય છે. આ રચના અવરોધ ઘટાડે છે અને પ્રવાહીને વધુ મુક્તપણે ખસેડવા માટે નવી ચેનલો પૂરી પાડે છે. સંયુક્ત અને પૂર્વ-એસિડ સિસ્ટમ્સ સહિત તાજેતરની જળાશય ઉત્તેજના પદ્ધતિઓએ ઉન્નત, લાંબા ગાળાની વાહકતા અને સુધારેલ તેલ પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રાપ્ત કરી છે. આ પદ્ધતિઓ ખાસ કરીને ઓછી અભેદ્યતા જળાશયોને સુધારવા અને ઓછી છિદ્રાળુતા ખડકની પારદર્શિતા વધારવા માટે મૂલ્યવાન છે, જેમ કે ક્ષેત્ર અને પ્રયોગશાળા અભ્યાસ બંનેમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. પરિણામ કુવાની ઉત્પાદકતામાં નોંધપાત્ર વધારો છે, એસિડ-કોતરેલા અને વિસ્તૃત ફ્રેક્ચર હાઇડ્રોકાર્બન પ્રવાહ માટે ઉન્નત નળી તરીકે કાર્ય કરે છે.
પ્રશ્ન ૪: એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ સફળતામાં ખડકોની છિદ્રાળુતા અને અભેદ્યતા શું ભૂમિકા ભજવે છે?
છિદ્રાળુતા અને અભેદ્યતા તેલના ભંડારોમાં પ્રવાહીની ગતિ અને એસિડની સુલભતા સીધી રીતે નક્કી કરે છે. ઓછી છિદ્રાળુતા અને ઓછી અભેદ્યતાવાળા ખડકો એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહીના ફેલાવા અને અસરકારકતાને અવરોધે છે, જે ઉત્તેજના કામગીરીની સફળતાને મર્યાદિત કરે છે. આને સંબોધવા માટે, એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી ફોર્મ્યુલેશન ખાસ કરીને પ્રતિક્રિયા નિયંત્રણ ઉમેરણો અને સ્નિગ્ધતા સંશોધકોનો સમાવેશ કરવા માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યું છે. એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા દ્વારા છિદ્રાળુતા વધારવાથી હાઇડ્રોકાર્બન સંગ્રહ માટે ઉપલબ્ધ ખાલી જગ્યા વધે છે, જ્યારે અભેદ્યતા વધારવાથી ફ્રેક્ચર નેટવર્ક્સ દ્વારા સરળ પ્રવાહ મળે છે. એસિડ ટ્રીટમેન્ટ પછી, બહુવિધ અભ્યાસોએ છિદ્રાળુતા અને અભેદ્યતા બંનેમાં નોંધપાત્ર વધારો દર્શાવ્યો છે, ખાસ કરીને જ્યાં કુદરતી સીપેજ ચેનલો અગાઉ નબળી હતી. આ પરિમાણોને સુધારવાથી ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ ફ્રેક્ચર પ્રચાર, સતત ઉત્પાદન દર અને વિસ્તૃત જળાશય સંપર્ક વિસ્તાર સક્ષમ બને છે.
પ્રશ્ન 5: એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા ડ્રેનેજ વિસ્તારના વિસ્તરણની કાર્યક્ષમતાને કેવી રીતે પ્રભાવિત કરે છે?
એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ એ નિયંત્રિત કરે છે કે ખડક કેવી રીતે ઓગળે છે અને એસિડ ફ્રેક્ચર દરમિયાન ફ્રેક્ચર કેવી રીતે કોતરવામાં આવે છે અને મોટું થાય છે. એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયા દરનું કાર્યક્ષમ નિયંત્રણ મહત્વપૂર્ણ છે: ખૂબ ઝડપી, અને એસિડ વેલબોરની નજીક ખર્ચવામાં આવે છે, જે પ્રવેશને મર્યાદિત કરે છે; ખૂબ ધીમું, અને કોતરણી અપૂરતી હોઈ શકે છે. પ્રવાહી સ્નિગ્ધતા, એસિડ સાંદ્રતા અને ઉમેરણો દ્વારા પ્રતિક્રિયાનું સંચાલન કરીને, ફ્રેક્ચર ચહેરાઓ સાથે લક્ષિત કોતરણી પ્રાપ્ત થાય છે, જે વ્યાપક અને ઊંડા ફ્રેક્ચર કનેક્ટિવિટીને સક્ષમ કરે છે. અદ્યતન મોડેલિંગ અને પ્રયોગશાળા સંશોધન પુષ્ટિ કરે છે કે એસિડ-રોક પ્રતિક્રિયાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાથી ચેનલ જેવા, અત્યંત વાહક ફ્રેક્ચર થાય છે જે તેલના ડ્રેનેજ વિસ્તારને નાટકીય રીતે વિસ્તૃત કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચેનલાઇઝ્ડ એસિડ-કોતરણી ફ્રેક્ચર કાર્બોનેટ રચનાઓમાં નોન-કોતરણી ફ્રેક્ચર કરતાં પાંચ ગણી વધારે વાહકતા ઉત્પન્ન કરે છે તે દસ્તાવેજીકૃત કરવામાં આવ્યું છે. એસિડ ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહી રચના અને ઇન્જેક્શન પરિમાણોનું કાળજીપૂર્વક ગોઠવણ આમ ડ્રેનેજ વિસ્તાર સુધારણાના સ્કેલ અને કાર્યક્ષમતાને સીધી રીતે નક્કી કરે છે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-૧૦-૨૦૨૫
