بخشی از مقاله
چکیده
شبیه سازي یکی از روش هاي متداول و کاربردي براي شناخت هرچه بیشتر فرآیندهاي افزایش برداشت نفت می باشد که به کمک آن می توان پارامترهاي مختلف اثرگذار را شناسایی نمود. علاوه بر آن، از آنجا که پروژه هاي میدانی هزینه بر هستند، اطمینان از موفقیت آمیز بودن پروژه ضروري است. بنابراین قبل از انجام پروژه هاي میدانی کارهاي آزمایشگاهی و تعمیم نتایج آن به میدانی، کلید موفقیت این پروژه ها می باشد از میان روشهاي ازدیاد برداشت، روش هاي شیمیایی داراي جایگاه خاصی می باشند. با توجه به قیمت کنونی نفت بسیاري از روش هاي شیمیایی که قبلاً توجیه اقتصادي نداشته اند دوباره مورداستفاده قرار گرفته اند.
یکی از این روش ها افزایش برداشت توسط مواد فعال کننده سطحی می باشد.این مواد باعث کاهش کشش سطحی بین دو فاز آب و نفت و نیز روان شدن نفت به دام افتاده توسط آب می شوند. این مواد با اضافه شدن به آب تزریقی در میزان کشش سطحی بین آب و نفت تاثیر چشمگیري گذاشته و حتی در غلظت هاي کم آن را به شدت کاهش می دهند.
بنابراین تمایل امتزاج نفت و آب در سطح تماس بین آنها بالا رفته و در نتیجه میزان جاروب نفت در مسیرهاي ریزتر محیط متخلخل با کاهش نیروي موئینگی بالا می رود. علاوه بر آن موجب تغییر ترشوندگی سنگ مخزن از نفت دوست به آبدوست می شوند که این خود پدیده ي آشام خودبخودي را بوجود می آورد. شبیه سازي فرآیند آشام خودبخودي ناشی از تأثیر مواد فعال کننده سطحی نشان می دهد که این فرآیند در نهایت تولید از مخزن را بصورت کاملا محسوس افزایش می دهد.
-1 مقدمه
ازدیاد برداشت به صورت سنتی به روش هایی در تولید نفت از مخزن اطلاق می شود که موجب افزایش تولید پس از انجام مراحل اولیه و ثانویه می گردند. به طور متوسط تنها یک سوم از نفت درجا توسط روش هاي اولیه و ثانویه قابل برداشت است و باقی مانده نفت در خلل و فرج سنگ مخزن به علت کشش - بین - سطحی به دام افتاده اند. این نفت به دام افتاده پس از تزریق آب را می توان با کاهش نیروهاي موئینگی که باعث جلوگیري نفت به روان شدن و حرکت به سمت دهانه چاه می شود ، تولید کرد .
در طول عمر یک مخزن زمانی وجود دارد که هزینه تولید یک بشکه نفت بیشتر از قیمت فروش آن می شود. در این حالت مخزن ترك می شود در حالیکه بیش از 50 درصد نفت در مخزن باقی مانده است. بدین صورت و به علت غیر اقتصادي بودن روش هاي اولیه و ثانویه، افزایش بازیافت نفت در جهت تسهیل حرکت نفت تله افتاده مورد بررسی قرار می گیرد. در این روش ها تمرکز اصلی بر روي بر هم کنش نیروهاي گرانروي و مویینگی بین سنگ، نفت و سیال تزریقی می باشد. روش هاي بازیافت ثالثیهاصطلاحاً روش هاي ازدیاد برداشت نامیده می شوند. [1] روش هاي ازدیاد برداشت در مخازن نفتی به طور کلی، عبارتند از:
•حرارتی
•جابجایی امتزاجی
•میکروبی
•شیمیایی
در روش هاي مذکور افزایش میزان بازیافت نفت از طریق بهبود حرکت سیال در درون سنگ مخزن به وسیله افزایش حرارت و کاهش گرانروي ، تغیییر کشش سطحی بین سیال تزریقی و نفت و در نتیجه کاهش نیروهاي مویینگی، انتقال جرم و یا تغییر خواص نفت و سنگ مخزن صورت می گیرد. [2]
-2 کشش بین سطحی
مولکول ها در سطح، انرژي پتانسیل بالاتري نسبت به داخل فاز دارند. همان طور که در شکل 1 مشخص است ، مولکول هاي داخل فاز به شدت از همه سمت تحت نیروي درون مولکولی قرار می گیرند اما مولکول هاي سطح تنها از درون مولکول هاي محلول کشیده می شوند و از بالا با هوا درتماس اند. این مولکول ها ناپایدار بوده و داراي انرژي پتانسیل بالاتري نسبت به داخل فاز هستند. کشش بین سطحی ، مرز میان دو فاز غیر امتزاج و کشش سطحی ، مرز میان دو فاز غیر امتزاج و کشش سطحی سطح مشترك یک فاز با گاز و بخار خودش و معمولاًیا هوا را نشان می دهد. [3]
انرژي آزاد بین سطحی، اندازه کشش بین سطحی میان دو فاز می باشد که این انرژي، حداقل مقدار کار مورد نیاز براي تشکیل سطح مشترك واحد است. همچنین می توان کشش بین سطحی - یا کشش سطحی - را اندازه متفاوت درطبیعت دو فاز در سطح مشترك دانست. هنگامی که کشش سطحی یک مایع را اندازه می گیریم درواقع انرژي آزاد سطح مشترك در واحد سطح مرز مشترك میان مایع و هواي بالاي آن را به دست می آوریم . زمانی که سطح مشترك را گسترش می دهیم، حداقل کار براي ایجاد سطح اضافی و به دست آوردن کشش بین سطحی و افزایش سطح مشترك مورد نیاز است.[4]
جذض سطح
چندین عامل، کشش سطحی آب را تحت تاثیر قرار می دهند که عبارتند از: فشار، دما، نوع یون هاي درون آب، مواد همراه مثل الکل و نفت ، نسبت آب به نفت، ساختار مواد کاهش دهنده کشش سطحی و اضافه کردن پلیمر به محلول.
