اثر شوری آب و حضور ذرات ماسه بر ناپایداری آسفالتین در روش ازدیاد برداشت نفت با آب کم شور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشکده مهندسی شیمی و نفت دانشگاه صنعتی شریف

3 استاد تمام دانشکده مهندسی شیمی و نفت، مدیر پژوهشکده بالادستی نفت

10.22078/pr.2023.5204.3313

چکیده

تزریق آب کم شور یا مهنسی شده به‌عنوان یکی از روش‌های ازدیاد برداشت نفت از میادین کربناته ایران و جهان مورد توجه می باشد. در کنار مزایای متعدد آن، ارزیابی ریسکهای جانبی مانند آسیب سازند در اثر احتمال ناپایداری و رسوب آسفالتین نیز حاثز اهمیت است. تا کنون پژوهشهای انجام شده در این خصوص، منحصرا معطوف به بررسی تعامل نفت-آب بوده و تأثیر حضور سنگ به عنوان یکی از پارامترهای مهم بررسی نشده است. بنابراین در این پژوهش برای نزدیک تر کردن تست های آزمایشگاهی به شرایط مخزن، با ایجاد تماس بین آب/نفت/ماسه‌سنگ و اندازه گیری میزان جذب اشعه ماورای بنفش توسط نفت جداشده از امولسیون ها، میزان رسوب آسفالتین در حضور شورآبهای مختلف اندازه گیری شد. برای اولین بار دستورالعمل انجام این گونه آزمایشات به روش "غیر مستقیم" توسعه داده شد. نتایج این آزمایش‌ها نشان می دهد که میزان رسوب آسفالتین رفتاری غیر یکنوا با شوری دارد و در شوری‌های پایین افزایش داشته و در شوری‌های بالا، کاهش می‌یابد. نتایج همچنین نشان می دهد که در حضور آب دریای دو بار رقیق شده رسوب آسفالتین بیشتری در مقایسه با سایر آبها ایجاد می شود. با اضافه شدن ماسه‌سنگ به سیستم به دلیل ایجاد سطح فیزیکی جدید برای نشست آسفالتین و اثر نیروهای الکترواستاتیکی میزان رسوب آسفالتین افزایش می یابد. با بررسی ماسه‌سنگ‌های جداشده از امولسیون مشاهده می‌شود که با افزایش شوری آب میزان رسوب آسفالتین بر روی ماسه سنگ‌ نیز افزایش یافته و آب شور سازند باعث ایجاد بیشترین میزان رسوب بر روی ماسه‌سنگ (بیشتر از 4/1میکروگرم بر گرم سنگ) می‌شود. نتایج این آزمایشات به درک نقش حضور ماسه سنگ در ناپایداری آسفالتین در تزریق آب کم شور در میادین نفتی می انجامد و امکان تعیین دقیقتر میزان چالش رسوب آسفالتین در شرایط واقعی تری را به دست می دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Effect of Brine Salinity and sand particles on asphaltene instability during low-salinity waterflooding

نویسندگان [English]

  • amirhossein salari 1
  • Hasan Mahani 2
  • Seyed Shahabodin Ayatollahi 3
1 Sharif university of technology
2 Sharif university of thechnology
3 Sharif university of technology
چکیده [English]

Low-salinity or engineered salinity waterflooding is one of the enhanced oil recovery methods, particularly for the carbonate fields in Iran and around the world. Alongside its numerous benefits, evaluating the side effects such as formation damage due to asphaltene instability and deposition is of paramount importance. Until now, research in this area has primarily focused on the investigation of oil-brine interactions, neglecting the influence of the presence of rock as an essential parameter. Therefore, in this paper, to bring the laboratory tests closer to reservoir conditions, the effect of rock presence was examined by creating contact between brine/fluid/sandstone grains and measuring the UV absorption of bulk oil before and after contact with rock and brine. In this regard a new “indirect” procedure was developed through which the amount of asphaltene deposition in the presence of various brines was determined. Our results indicate that asphaltene deposition follows a non-monotonic trend with salinity, such that it increases at low salinities and decreases at high salinities, and reaches a minimum value at a middle salinity. The results also show that in the presence of two times diluted seawater, more asphaltene deposition occurs compared to other brines. Adding sandstone particles to the oil-brine system increases the amount of asphaltene deposition due to the creation of a new physical surface for asphaltene adsorption due to the influence of electrostatic forces. Detailed examination of the sand particles reveals that the higher the brine salinity, the higher the asphaltene deposition occurs on the particles; with formation brine leading to the highest asphaltene deposition on the particles (over 1.4 micrograms per gram sand). These experimental results contribute to the understanding of the role of sandstone particles on asphaltene instability during low-salinity waterflooding and provide a more accurate way of evaluating asphaltene deposition at more realistic conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Asphaltene precipitation
  • Sandstone particles
  • Enhanced oil recovery
  • Low salt waterflooding
  • Emulsion instability
  • UV spectroscopy