ارايه روشي جديد و كاربردي جهت اندازه‌گيري سرعت بحراني جريان تزريق در مخازن كربناته

Introducing a New and Practical Method for Determination of the Critical Flow Rate in Carbonate Reservoirs

بازيافت ثانويه و ثالثيه مي‏تواند منجر به كاهش شديد و دايمي تراوايي سنگ شود كه دليل اصلي آن واكنش بين سيالات تزريقي و سنگ مخزن است. اين امر به‌ويژه در مخازني با درصد رس بالا، تراوايي كم و سنگ‏شدگي ضعيف ديده مي‏شود. آسيب سازند ممكن است در اثر رسيدن سرعت تزريق به حد بحراني جريان آشفته به‌صورت موقتي و برگشت‌پذير و به‌دليل توليد ذرات ريز يا ماسه و يا فعال‌سازي شكستگي‌هاي موجود در سازند به صورت دايمي ايجاد شود كه در اين‌صورت شاهد افت فشار قابل توجهي در نزديك ديواره چاه خواهيم بود. در تحقيق حاضر آزمايش‌هاي تزريق بر روي 3 نمونه مغزه سازند كربناته فهليان به منظور تعيين حد بحراني دبي تزريق با يك روش جديد و كاربردي صورت گرفته است. محدوده بحراني آسيب سازند براي پلاگ‌هاي مختلف در سيستم خطي قانون دارسي به صورت كمي و كيفي بررسي گرديده و يك روش جديد ارايه شده است. اين روش شامل تلفيق دو روش اندازه‌گيري كه يكي برگرداندن سرعت تزريق به مقدار پايه پس از هر مرحله افزايشي و ديگري استفاده از رابطه تعيين درجه آسيب سازند است، براي پلاگ‌هاي مختلف در سرعت پايه مي‌باشد. نتايج آزمايش‌هاي تزريق نشان مي‌دهد كه مكانيسم آسيب ايجاد شده به‌صورت مهاجرت ذرات ريز و يا فعال‌سازي شكستگي ها بوده و به‌منظور جلوگيري از آن ‌بايد سرعت تزريق را پايين‌تر از مقدار بحراني آن نگاه داشت. چنانچه نرخ تزريق از محدوده بحراني فراتر رود، آسيب به‌وجود آمده به‌صورت دايمي و برگشت ناپذير خواهد بود.

Secondary and tertiary recovery processes can lead to severe and permanent reductions in permeability due to the interactions between injected fluids and the reservoir rock; this is especially true in high clay content, low permeability, and poorly consolidated reservoirs. The formation damage could be both temporarily, by exceeding the turbulent limit of fluids in porous media, and permanently, by fine and sand production or fissure and fracture activation; because of this overall pressure drop will be noticeable in near wellbore. Since the carbonate formations are stronger than sandstone formations, the results of velocity formation damage are different and comparable with results of sandstone formations. In this study, a series of core flooding experiments have been carried out to determine the critical injecting flow velocity in porous media of the carbonate formation by the use of a new and practical method. The formation damage limits in linear system were determined by both qualitative and quantitative methods for different plugs. The proposed method incorporates two different methods, one of which uses base line permeability and returning the injection rate to base rate after each incremental stage and the other determines formation damage degree. The results show that the induced damage mechanism is in the form of fine migration or activation of natural fractures and, to prevent formation damage, the injecting flow velocity must be kept less than its critical value. Otherwise, the induced damage will be permanent and irreversible.