آنالیز یونی و عکس‌برداری ازاثرگذاری یون سولفات در نسبت‌های مختلف آب تزریقی و تشکیل رسوب و تأثیر آن بر تغییرات ترشوندگی در مخازن کربناته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه نفت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 پژوهشکده مهندسی نفت، پردیس پژوهش و توسعه صنایع بالادستی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

10.22078/pr.2023.5169.3295

چکیده

مهمترین چالش در عملیات تزریق آب به مخازن نفتی تشکیل رسوبات معدنی براثر ناسازگاری آب تزریقی و آب سازندی می‌باشد. رسوب گذاری در خلل و فرج و گلوگاه های حفرات سنگ مخزن می تواند موجب کاهش نفوذپذیری و تخلخل سنگ و در نهایت کاهش تولید از مخزن شود.یکی از روش‌های برطرف کردن این مشکل تغییر مهندسی یون‌های موجود در آب تزریقی می‌باشد. در تزریق آب مهندسی شده نوع و غلظت یون‌ها اهمیت ویژه‌ای در افزایش راندمان تولید و ضریب بازیافت نفت دارد. در این مقاله ابتدا براساس آنالیز یونی نمونه‌های واقعی آب سازندی و آب تزریقی در یکی از میادین جنوب غرب ایران، آزمایش‌های سازگاری آب‌ها و اثر تشکیل رسوب بر تغییرات ترشوندگی سنگ مخزن مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. همچنین شبیه‌سازی و انالیز حساسیت بر روی یون‌های موثر وتاثیر آن بر رسوبات استرانسیم سولفات و کلسیم سولفات انجام شد برای شناسایی نوع و سایز و مورفولوژی رسوبات، از آنالیز تصویربرداری به روش میکروسکوپ الکترونی و آنالیز EDX استفاده شد .نتایج آزمایش‌های انجام شده نشان‌ داد، با افزایش یون سولفات با غلظت ppm 4000 در آزمایش سازگاری، وزن رسوبات از mg/L 400 تا mg/L 1400 افزایش می‌یابد که یون سولفات در نسبت 80% آب تزریقی و 20% آب سازندی بیشترین تاثیر را روی آسیب زدن به سنگ مخزن و ایجاد رسوبات استرانسیم سولفات وکلسیم ایفا می‌کند. در آزمایش‌های استاتیک آب‌های اختلاطی به دلیل بررسی بیشتر رسوبات در  بخش‌های مختلف مخزن و همچنین نواوری این پژوهش، رسوبات علاوه بر روی فیلتر در حضور سنگ هم بررسی شد که میزان وزن رسوبات از mg/L 800  تا mg/L 1800 مشاهده شد که نشان‌دهنده جذب سطحی یون‌ها توسط سنگ و ایجاد کربنات کلسیم می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Ionic Analysis and Photography of the Effect of Sulfate Ion in Different Ratios of Injection Water and Scale Formation and its Effect on Wettability Alteration in Carbonate Reservoirs

نویسندگان [English]

  • Mohammadreza esmailinasab 1
  • Mastaneh Hajipour 1
  • Abbas Shahrabadi 2
  • Mohammad Behnood 1
1 Petroleum Engineering Department, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 Petroleum Engineering Division, Research Institute of Petroleum Industry, Tehran, Iran
چکیده [English]

The most important challenges in water injection operation are mineral precipitation and inorganic scale formation .The formation of mineral scales in the pore throats of the reservoir rock results in reduction of permeability, porosity and production rate from the reservoir. One of the methods to solve this problem is to change the ions concentraion in the injected water. In smart water injection, the type and concentration of ions is particular importance in increasing the production efficiency and the recovery factor. In this article, based on the ion analysis of formation water and injection water samples in one of the oil fields in southwest of Iran, water compatibility test and effect scale formation on wettability alteration were studied experimentally. Moreover, simulation and sensitivity analysis of effective ions on strontium sulfate and calcium sulfate deposits were done. In order to identify the type and morphology of scales, SEM image and EDX analysis were used.  The results of the  water compatibility experiments show that increases in Sulfate ion with 4000 ppm causes the weight of the precipitates increased from 400 mg/L to 1400mg/L that sulfate ion with a ratio of 80 percent of injection water and 20 percent of formation water has the greatest effect on the reservoir damage and formation of strontium sulfate and calcium sulfate deposits. In the static tests of mixed waters, due to more investigation of scales in different parts of the reservoir and also the novelty of this research, scales were also investigated in the presence of rock in different conditions, and the weight of precipitates was observed from 800 mg/L to 1800 mg/L which indicates the surface absorption of ions by the rock and creat calcium carbonate formation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Strontium Scale
  • Calcium Scale
  • wettability alteration
  • formation damage
  • Carbonate reservoirs