بررسی آزمایشگاهی تاثیرحضور انیدریت بر اثر گذاری آب کم شور در یک مخزن کربناته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه اقتصاد ومدیریت انرژی، دانشکده نفت تهران، دانشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

2 گروه اقتصاد و مدیریت انرژی، دانشکده نفت تهران، دانشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی شیمی و نفت دانشگاه صنعتی شریف تهران ایران

10.22078/pr.2021.4435.3004

چکیده

تزریق آب کم شور یکی از روش‌های موثر ازدیاد برداشت نفت می باشد که می‌تواند از لحاظ اقتصادی به صرفه و سازگار با محیط زیست باشد. اثر آب کم شور در سنگ‌های کربناته به دلیل ذات پیچیده آن در مقایسه با مخازن ماسه‌سنگی به خوبی درک نشده است. با توجه به مطالعات انجام شده، حضور ناخالصی‌هایی همچون انیدریت در یک سنگ کربناته می‌تواند نقش مثبتی در بهبود بازیافت نفت داشته باشد. در این مطالعه به منظور بررسی تاثیر حضور کانی انیدریت بر اثر گذاری آب کم‌شور در سنگ کربناته، تغییرات ترشوندگی در بازه وسیعی از شوری با روش شناوری مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج، کاهش شوری و کاهش غلظت یون های غیر فعال منجر به تغییر ترشوندگی سنگ نفت‌دوست به سمت آب-دوستی بیشتر می‌شود. در حضور آب مقطر (که عاری از سولفات است)، سنگ کربناته نفت‌دوست تغییرات ترشوندگی معنی داری به سمت آب‌دوستی را از خود ‌نشان می‌دهد. این پدیده می‌تواند به انحلال کانی‌های سنگ (بخصوص کانی انیدریت)، آزاد شدن یون تعیین کننده‌ی 〖SO〗_4^(2-) و در نتیجه کاهش بار الکتریکی سطح سنگ نسبت داده شود. به منظور بررسی عملکرد تزریق آب کم‌شور، آب کم‌شور به هر دو صورت ثانویه و ثالثیه در سنگ‌های کلسیتی خالص حاوی سنگ انیدریت تزریق شد. بر اساس نتایج، آب دریای 25 بار رقیق شده بعد از تزریق آب سازند، آب دریا و آب دریای 10 بار رقیق شده به میزان % 9/4 بازیافت نفت را افزایش می دهد. تزریق این آب نمک در حالت ثانویه نیز داری بازیافت نهایی بیشتری به میزان 3 % از نفت درجای اولیه نسبت به بازیافت نهایی در حالت ثالثیه بود. بررسی عنصری نمونه های خروجی از آزمایش سیلاب زنی مغزه به وسیله‌ی روش ICP-OES، تبادل یونی چندگانه و حلالیت کانی ها را به عنوان مکانیسم های تغییر ترشوندگی نشان داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental investigation of the presence of anhydrite on the effectiveness of low salinity water injection in a carbonate reservoir

نویسندگان [English]

  • Soran Mahmoodpour 1
  • Mehdi Rostami 2
  • Shahab Ayatollahi 3
1 Economics and Energy Management, Tehran Faculty of petroleum, petroleum university of technology, Tehran, Iran
2 Tehran Faculty of Petroleum, Petroleum University of Technology, Tehran, Iran
3 Chemical and Petroleum Eng. Dept. Sharif University of Technology
چکیده [English]

Low salinity water injection (LSWI) is an emerging and effective enhanced oil recovery (EOR) technique because of its recovery performance, low cost, and environmentally friendly compared to other EOR approaches. However, low salinity water effects and their governing mechanisms in carbonates were not fully understood. According to the literature, the present of anhydrite mineral can play a positive role in low salinity in carbonates. In this paper to investigate the present of anhydrite mineral, the wettability alteration was measured in a wide range of salinity by flotation technique. The flotation results show that the wettability modified toward a more water-wet state by decreasing salinity and in-active ions. Rock wettability was slightly altered by deionized water that could be due to dissolution of anhydrite that provide 〖SO〗_4^(2-) ions consequently electrical charge reduction of the rock surface. It was then aimed to examine the effectiveness of the low salinity brines in core flood experiments. The results of core flooding experiments indicated that 25 times diluted sea water extracted 4.9 % extra oil production in tertiary mode following by formation water, sea water, and 10 times diluted sea water. This brine in secondary mode produced 2.3 % of OOIP more than sequentially injection of brines. Based chemical element analysis using ICP-OES method, multi-component ion exchange and mineral dissolution are responsible for wettability alteration to more water-wet.

کلیدواژه‌ها [English]

  • low salinity water injection (LSWI)
  • Core Flooding
  • Wettability Alteration
  • mineral dissolution
  • multi-component ion exchange