بخشی از مقاله
چکیده:
بیش از نیمی از مخازن جهان کربناته است. تا کنون روشهای زیادی برای افزایش بهرهبرداری از این مخازن پیشنهاد شده است. به این منظور معمولا از کاهش فشار مویینگی که سبب افزایش بازدهی میگردد یا افزایش نیروی ویسکوز که سبب افزایش عدد مویینگی میگردد، استفاده میشود. یکی از روشهای مورد استفاده برای افزایش بهرهوری از این مخازن تزریق نمکهاست. در واقع میزان شوری با توجه به مکانیزمهای پیشنهادی میتواند بر روی تولید از مخازن کربناته تاثیر گذاشته و میزان آن را افزایش دهد.
البته در مورد مخازن کربناته مکانیزمهای پیشنهادی نیاز به تحقیقات بیشتری دارد. در این تحقیق سعی بر آن شده است که تغییرات زاویه تماس بر اساس سه نوع مختلف نمک مورد بررسی قرار گیرد و در نهایت با توجه به نتایج حاصل بهترین نوع نمک برای مخازن کربناته انتخاب شد. شوری در همهی حالتها سبب کاهش زاویه تماس شد، اما در حالتی که سدیم بی کربنات و سدیم سولفات استفاده شد، این مساله محسوستر بود که به علت ایجاد رسوب کمتر در هنگام ترکیب یونهای کلسیم و این نمکهاست.
-1 مقدمه
قسمت عمدهای از مخازن دنیا از نوع کربناته هستند. روشهای ازدیاد برداشت زیادی در دنیا برای بهبود تولید این مخازن پیشنهاد شدهاند که یکی از این روشها، روشهای شیمیایی میباشد که تزریق نمک نیز شامل آن میشود. سنگهای کربناته دارای ترکیبی از کلسیم کربنات هستند. میادین بسیار بزرگی در خاورمیانه دارای مخازن کربناته وجود دارند که ناخالصیهای انیدریتی و دولومیتی در آنها یافت میشود.[1]
مساله تاثیر شوری به مقدار کمی در مخازن کربناته بررسی شده است که شاید دلیل اصلی آن خواص پیچیدهی آنها است. ترکیب شیمیایی سنگ آهک که شامل ناخالصیهای دولومیتی و انیدریتی است سبب بر همکنشی بین نفت، آب مخزن و سنگ مخزن میگردد.[2] هیراساکی و ژانگ1 به این نتیجه رسیدند که سدیم هیدروکسید نباید به عنوان عامل آلکالینی مورد استفاده قرار بگیرد. آنها همچنین مشاهده نمودند که سورفکتنتهای آنیونی جذب سطحی2 کمتری را در حضور سدیم هیدروکسید نسبت به سدیم هیدروکسید از خود نشان میدهند. آنها به این نتیجه رسیدند که هیدروکسید یون مناسبی برای سطوح کربناته نیست.[3]
کلسیم و کاتیونهای دو ظرفیتی دیگر به جز در حضور آب نرم 3 سبب رسوب4 نمکهایی همچون سدیم کربنات می-شوند.[4] برای غلبه بر این مساله لیو5 سدیم بیکربنات و سدیم سولفات را به عنوان جایگزین پیشنهاد نمود. در سدیم بیکربنات یونهای کربنات غلظت کمتری دارند، همچنین یونهای سولفات اضافی موجود در محلول سبب کاهش غلظت یون کلسیم در محلول میگردد. در نتیجه غلظت کمتری از یون کلسیم و کربنات در محیط باقی میماند که تشکیل کمتر رسوب کلسیم کربنات را نتیجه میدهد.[5] با توجه به تحقیقات انجام شده در گذشته، در این تحقیق سعی بر آن شد که میزان تاثیر این نوع نمکها در یک غلظت مشخص در تغییر زاویهی تماس در زمانی که فرآیند حاکم آشام خودبخودی است به چه صورت میباشد.
-2 متن اصلی مقاله
مکانیزمهایی که برای تاثیر نمکها بر روی تولید از مخازن کربناته پیشنهاد میگردند، شامل موارد زیر میشوند. البته هنوز تحقیقات بیشتری برای تایید آنها لازم است.
1. جذب و جایگزینی یونی که به تغییر ترشوندگی اشاره دارد. در واقع با تزریق آب اشباع از سولفات در دماهای بالا میزان بار مثبت سطحی بر روی سطح سنگ کاهش داده میشود که این مساله به خاطر جذب سولفاتها بر روی سطح سنگ است.[6]
2. انحلال مواد معدنی که در این مکانیزم پیشنهادی افزایش تولید به وسیله یونها را به پدیدهی انحلال و رسوب که در سطح سنگ اتفاق میافتد ارتباط میدهد.[7]
3. انحلال انیدریتی که در این مکانیزم افزایش تولید به انحلال انیدریتها نسبت داده میشود. در واقع به علت افزایش انحلال انیدریتها میزان یونهای سولفات زیاد میگردد که سبب جایگزینی یونی بیشتر میگردد.[8]
.4 تغییر pH که به علت قلیایی بودن نمکهای مورد استفاده صورت میگیرد. در فرآیند تزریق آلکالین6 مکانیزمهای تولید شامل موارد زیر میشود:
الف. کاهش نیروی مویینگی با کاهش نیروی بین سطحی بین نفت و آب که در مقیاس میکروسکوپیک سبب افزایش بازدهی میشود. در واقع، سورفکتنت ایجاد شده در محل7 بر روی سطح تماس نفت و آب قرار گرفته و سبب کاهش کشش بین سطحی8 بین دو سیال میگردد.
ب. کاهش زاویهی تماس بین نفت و گاز که سبب افزایش بازدهی در مقیاس میکروسکوپیک میگردد. این فرآیند بوسیلهی قرار گرفتن مونومرها بر روی سطح سنگ و تغییر ترشوندگی صورت میگیرد.
