بررسي آزمايشگاهي تاثير ميزان غلظت نمك در آب تزريقي بر فشار مويينه و ترشوندگي در سنگ مخزن كربناته

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

منابع هيدروكربني در دنيا همواره در حال توليد بوده و با افت فشار مواجه هستند. از طرفي نياز روز افزون بشر به نفت باعث شده تا روش-هاي توليد ثانويه و ثالثيه اجرا شود. يكي از اين روش¬ها سيلابزني بوده كه در وهله اول وظيفه حفظ فشار مخزن را دارد. در تزريق آب به مخزن امكان تغيير غلظت نمك موجود در آب، كاستن يون¬ها يا افزون يون¬هايي به آب و همچنين استفاده همزمان از موادي مانند سورفكتانت و پليمر وجود دارد. استفاده از آب كم¬شور براي ازدياد برداشت، مكانيزم¬هاي مختلفي دارد كه از نظر بسياري از محققان موثر¬ترين مكانيزم آن تغيير ترشوندگي مي¬باشد. در مخازن نفتي مختلف، ساختار و رفتار محيط متخلخل تفاوت داشته و روي پارامترهاي زيادي تاثير مي¬گذارد. يكي از اين پارامترها نيروي مويينه مي¬باشد كه بر توليد نفت نيز بسيار اثرگذار است. اثر اين نيرو را مي¬توان در فشارمويينه مشاهده كرد كه در اين پژوهش، منحني¬هاي فشارمويينه با آزمايش بدست آمده و مقايسه مي¬شوند. در مورد مكانيزم حاكم بر تزريق آب كم¬نمك، اختلاف نظرهايي وجود دارد و در سال¬هاي گذشته موارد جديدي نيز مطرح شده است. يكي از اهداف اين پژوهش بررسي اين موضوع است كه آيا تغيير ترشوندگي مكانيزم اصلي براي افزايش توليد است يا خير. اهداف ديگر اين پژوهش تاثير عدد اسيد نفت در تغيير ترشوندگي است و مورد ديگر تاثير غلظت آب¬نمك روي منحني فشارمويينه مي¬باشد. بدين منظور تعدادي قطعه نازك سنگ پس از اشباع توسط آب دريا سنتزي، در هيدروكربن¬هايي متفاوت از نظر عدد اسيد پير شدند و بعد در آب نمك با غلظت¬هاي مختلف قرار گرفتند. در تمام اين مدت زاويه تماس قطعات نازك سنگ اندازه گرفته شده و روند تغيير آنها بررسي شده تا غلظت بهينه آب نمك براي تغيير ترشوندگي به آبدوستي مشخص شود. اين غلظت براي قطعات نازك سنگ كه در هيدروكربن¬هاي مختلف پير شده بودند تفاوت داشت يعني تاثير آب كم نمك علاوه بر تركيب خود آب نمك و جنس سنگ، به هيدروكربن موجود در سنگ هم بستگي دارد. براي آزمايش¬هاي مربوط به فشارمويينه از سه مغزه سنگ استفاده شد. مغزه¬ها در ابتدا با آب دريا اشباع شده بودند و فرايند تخليه با سيال نرمال دكان انجام شد. سپس فرايند آشام با غلظت¬هاي مختلف آب نمك انجام پذيرفت. براي انجام فرايند تخليه و آشام از دستگاه سانتريفيوژ سنگ و سيال استفاده شد. از آنجاكه داده¬هاي بدست آمده از دستگاه سانتريفيوژ، به طور كامل قابل اطمينان نيستند؛ اين داده¬ها نياز به اصلاح با روش¬هاي مخصوص دارد. در اين آزمايش، داده¬ها به روش فوربز اصلاح شدند و نمودارهاي فشارمويينه با درنظرگرفتن اشباع¬هاي اصلاح¬شده، رسم گرديد. پس از انجام آزمايش¬هاي سانتريفيوژ و تهيه نمودارها، علاوه بر تعيين اشباع آب همزاد و اشباع نفت باقي¬مانده، عملكرد هر آب نمك در توليد نفت نيز بررسي شد. آزمايش¬هاي زاويه تماس نشان داد غلظت بهينه آب نمك براي قطعات نازك سنگ كه قبلاً به ترتيب در نفت خام، نفت سنتزي و نرمال دكان پير شده بودند با هم تفاوت داشته كه اين مقدار براي دكان برابر ppm2500 مي¬باشد. نتيجه آزمايش سانتريفيوژ متفاوت بود و غلظت بهينه را براي توليد نفت، آب نمك ppm10000 معرفي مي¬كند. اين تفاوت نشان¬دهنده اين است كه تغيير ترشوندگي نمي¬تواند مكانيزم اصلي در ازدياد برداشت به روش تزريق آب كم نمك باشد. نتيجه ديگري كه گرفته شد اين است كه تغيير ترشوندگي علاوه بر سنگ، به سيال هيدروكربني درون آن نيز بستگي دارد و مكانيزم¬هاي مبتني بر برهمكنش سيال-سيال بايد بيشتر مورد توجه قرار گيرد.

215467

مهندسي نفت

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان

عليرضا خزعلي، روح ا... هاشمي

حميدرضا شاهوري