عنوان
بررسي آزمايشگاهي تزريق آب هوشمند با بهينه‌سازي يون ها جهت ازدياد برداشت از مخازن نفت كربناته
نويسنده اصلي
رفيعي، صديقه
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
فشار مخازن نفتي در طي توليد طبيعي نفت كاهش مي‌يابد و به‌تدريج مخازن قادر به توليد طبيعي نفت نخواهد بود. بنا به دو دليل حفظ فشار مخزن و جابه‌جايي نفت توسط نيروي ويسكوزيته، مخازن توسط سيال پايه آبي سيلاب‌زني مي‌شود. بر اساس مطالعات آزمايشگاهي، خاصيت ترشوندگي سطح سنگ مي‌تواند از نفت‌دوستي به حالت آب‌دوستي، با دست‌كاري آب تزريقي علي‌الخصوص تغيير ميزان شوري كل آن تغيير يابد. قابل ذكر است كه نتيجه‌ي حاصل از سيلاب‌زني محلول‌هاي طراحي‌شده در مخازن از جمله ماسه‌سنگي و كربناته كاملا متفاوت بوده، از اين رو به بررسي‌هاي دقيق تاثير تغيير ميزان شوري، غلظت يون‌هاي موجود در سيال تزريقي بر ميزان برداشت نفت و خاصيت ترشوندگي سطح سنگ صورت گرفته است. تحقيقات بسياري نشان داده‌اند كه كاهش شوري سيال تزريقي منجر به افزايش برداشت نفت مي‌شود، همچنين در طي مطالعات آزمايشگاهي افت فشار در طول مغزه‌ي مورد سيلاب‌زني مشاهده شده است كه حاكي از تغيير تراوايي سنگ است. بر اساس مشاهدات اخير مكانيسم‌هايي ارائه شده است اما به دليل مشاهدات متناقضي كه وجود دارد، محققين در اين زمينه بر يك مكانيسم، توافق نظر نداشته‌اند.
از اين رو در اين پژوهش به بررسي تاثير يون‌هاي كلسيم، منيزيم، سديم، كلر، سولفات و نيترات بر فرآيند ازديادبرداشت با انجام آزمايش‌هاي اندازه‌گيري زاويه تماس، سيلاب‌زني، اندازه‌گيري pH و آناليز آب خروجي از مغزه پرداخته شده است. به منظور بررسي ابتدايي با فرض اينكه تغيير ترشوندگي بر فرآيند برداشت تاثير داشته، آزمايش‌هاي اندازه‌گيري زاويه تماس براي 30 عدد محلول با شوري كل 5000 ppm صورت گرفته است. قابل ذكر است كه در اين پژوهش به تاثير شوري كل بر ترشوندگي و ميزان برداشت پرداخته نشده است و تمركز كار بر نسبت تركيب يون‌هاي مذكور بوده است. روند آزمايش‌هاي زاويه تماس به صورتي طراحي شده است كه بهترين نتايج هر مرحله را در مرحله‌ي بعد در نظر داشته و تاثير غلظت يون‌هاي نام برده شده با يكديگر در هر مرحله مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به نتايج آزمايش‌هاي زاويه تماس، بهترين پاسخ‌ها به عنوان سيال تزريقي به مغزه انتخاب شده است. در اين پژوهش مغزه‌هاي A، B و C براي سيلاب‌زني و قطعات سنگ براي آزمايش زاويه تماس، از جنس دولوميت كربناته بوده و محلول‌هاي طراحي‌شده داراي pH ابتدايي خنثي (حدود 7) تهيه شده است. همچنين شرايط دمايي آزمايش زاويه تماس، 75 درجه‌ي سانتي‌گراد بوده و آزمايش سيلاب‌زني در دماي اتاق (25 درجه‌ي سانتي‌گراد) اعمال شده است. قابل ذكر است كه در تمامي مراحل سيلاب‌زني، محلول با دبي 1/0 ميلي‌ليتر بر دقيقه تزريق شده است.
نتايج حاصل از آزمايش‌هاي زاويه تماس نشان داد كه افزايش غلظت يون سولفات منجر به افزايش آب‌دوستي سطح سنگ مي‌شود. علاوه بر يون سولفات، يون نيترات پاسخ خوبي از خود نشان داده است. همچنين محلولي با نسبت تركيب سولفات به نيترات برابر با 5/0 و با كلسيم و منيزيم برابر با آب درياي 10 با رقيق‌شده بهترين پاسخ سيلاب‌زني را از خود نشان داده است و ميزان برداشت نفت از سيلاب‌زني اين محلول برابر با 86/0 نفت درجا حاصل شده است كه در مقايسه با محلول مشابه با حذف يون سولفات (ميزان برداشت حدود 74/0 نفت درجا) نتيجه قابل توجهي حاصل شده است.
شماره ركورد
217223
گرايش رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
دانشكده
مهندسي شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان
استاد داور
محسن محمدي، عليرضا خزعلي