تاثیر غلظت و اندازه قطرات نفت همراه آب در کاهش تزریق پذیری در فرآیند بازتزریق آب تولیدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش مهندسی نفت، دانشکده مهندسی شیمی نفت و گاز ، دانشگاه شیراز، شیراز ، ایران

2 بخش مهندسی نفت، دانشکده مهندسی شیمی نفت و گاز، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

3 بخش مهندسی نفت، دانشکده مهندسی شیمی نفت و گاز، دانشگاه شیراز، شیراز ، ایران

4 شرکت ملی مناطق نفتخیز جنوب ، اهواز ، ایران

10.22078/pr.2024.5317.3365

چکیده

آب تولیدی همراه نفت از بزرگ‌ترین جریان‌های فاضلاب صنایع به شمار می‌رود. از جمله روش‌های مدیریت این آب، تزریق مجدد آن به مخازن نفتی به‌منظور فشارافزایی است؛ از طرفی به دلیل حضور آلاینده‌های مختلف در این آب، احتمال انواع آسیب‌ سازندی وجود دارد. در این میان حضور قطرات نفت همراه آب، سبب گرفتگی محیط متخلخل، کاهش تزریق‌پذیری و افزایش فشار تزریق می‌گردد. در این پژوهش، آب تولیدی سنتزی شامل قطرات نفت امولسیون شده در آب ساخته شد و از طریق بررسی‌های میکروسکوپی و انجام آزمایش‌های میکرومدل، تأثیر میزان غلظت نفت بر اندازه قطرات امولسیون و همچنین میزان کاهش تخلخل بررسی گردید. آزمایش های میکروسکوپی با غلظت نفت و شوری در محدوده به ترتیب 30 تا 100 قطره و 4 تا ppm 32و آزمایش های میکرومدل با غلظت نفت 70 و 150 قطره تا تزریق PV 35 انجام شد. نتایج مشاهدات میکروسکوپی نشان داد، افزایش غلظت نفت سبب افزایش میزان اندازه قطرات نفت شده بطوریکه افزایش غلظت نفت از 30 به 100 قطره، موجب افزایش میانگین اندازه قطره از 56/1 به 98/1 میکرومتر می‌گردد. در آزمایش‌های میکرومدل با محاسبه تخلخل اشغال شده ناشی از قطرات نفت محبوس، مشخص گردید با افزایش دو فاکتور میزان حجم تزریق و غلظت نفت، نسبت تخلخل اشغال شده نهایی به تخلخل اولیه کاهش می‌یابد. به عنوان نمونه برای امولسیون نفت در آب با غلظت 150 قطره نفت، در حجم تزریق PV 7 و PV 35 این نسبت از 875/0 به 642/0 در حجم تزریق می‌رسد. همچنین با تزریق PV 35 آب تولیدی سنتزی با دو غلظت‌70 و 150 قطره نفت، نسبت کاهش تخلخل از 914/0 به 642/0 رسید که موید تشدید آسیب سازند باشد. یافته‌های این تحقیق، به صورت کمی، اهمیت حذف آلاینده قطرات نفت همراه با آب تولیدی (قبل از تزریق شان به چاهها) را در جهت جلوگیری از کاهش تزریق پذیری نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The impact of concentration and size of oil droplets Accompanied by Water on the reduction of injectivity in the produced water re-injection process

نویسندگان [English]

  • Ali Lotfi Fathabadi 1
  • Azim Kalantariasl 2
  • Maysam Mohammadzadeh-Shirazi 3
  • Saeed Golshokooh 4
1 Department of Petroleum Engineering School of Chemical and Petroleum Engineering Shiraz University Shiraz Iran
2 Department of Petroleum Engineering, Shiraz University School of Chemical and Petroleum Engineering Shiraz University Shiraz Iran
3 Department of Petroleum Engineering, School of Chemical and Petroleum Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran
4 National Iranian South Oilfields Co. , Ahwaz , Iran
چکیده [English]

Produced water along with oil is one of the biggest wastewater produced by industries. Among the methods of managing this water is re-injecting it into oil reservoirs to increase pressure; On the other hand, due to the presence of various pollutants, there is a possibility of damage to the formation. In the meantime, the presence of oil droplets along with this water is one of the important structural damages that causes clogging of the porous medium, reducing the injectability and increasing the injection pressure. In this research, synthetically produced water containing oil droplets emulsified in water was made, and through microscopic investigations and conducting micromodel tests, the effect of the amount of oil concentration on the size of the emulsion droplets and also the amount of porosity reduction was investigated. In the microscopic tests, the oil concentration and salinity ranged from 30 to 100 drops and 4 ppm to 32 ppm, respectively, and the oil concentration was 70 and 150 drops to inject up to PV 35. The results of microscopic observations showed that the increase in oil concentration caused an increase in the size of oil droplets so increasing the oil concentration from 30 to 100 drops increases the average droplet size from 1.56 to 1.98 micrometers. In the micromodel tests, by calculating the occupied porosity caused by the trapped oil droplets, it was found that the ratio of the final occupied porosity to the initial porosity decreases with the increase of two factors, the injection volume and the oil concentration. As an example, for an oil-in-water emulsion with a concentration of 150 drops of oil, in the injection volume of PV 7 and PV 35, this ratio reaches from 0.875 to 0.642 in the injection volume. Also, by injecting PV 35 synthetic production water with two concentrations of 70 and 150 drops of oil, the porosity reduction ratio reached 0.914 to 0.642, which confirms the formation damage. The findings of this research show, quantitatively, the importance of removing the pollutant of oil droplets along with the produced water (before injecting them into the wells) to prevent the decrease of injectivity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Produced water
  • oil in water emulsion
  • oil concentration
  • pore volume
  • micromodel
  • Microscopic investigation