بررسی آزمایشگاهی سازگاری آب‌های میدان‌های کربناته یک حوضه رسوبی از رویکرد تزریق پساب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی نفت، دانشکده فنی مهندسی، پردیس بین‌المللی کیش دانشگاه تهران، کیش، ایران

2 هیئت علمی دانشگاه تهران

3 شرکت ملی نفت ایران. شیراز. ایران

10.22078/pr.2025.5550.3467

چکیده

آب‌نمک سازندی به‌عنوان یک محصول ناخواسته در مقادیر مختلف همراه نفت تولید می‌شود که به دلیل سمی بودن و مخاطرات زیست‌محیطی دفع آن الزامی است. اقتصادی‌ترین و زیست‌محیطی‌ترین روش مقابله با پساب‌های نفتی در میدان‌ها در خشکی تزریق مجدد آن‌ها به زیرزمین است. یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های مهندسین مخزن در پروژه‌های تزریق پساب کاهش تزریق پذیری و تراوایی براثر ناسازگاری سیالات و تشکیل رسوبات معدنی است. این رسوبات به دلیل تغییرات در شرایط ترمودینامیکی و یا ترکیب سیالات ناسازگار ایجاد می شوند. در این مطالعه امکان تزریق پساب میدان‌های نفتی یک حوضه رسوبی از نظر تشکیل رسوبات معدنی و سازگاری سیالات به کمک روش‌های آزمایشگاهی بررسی می‌شود. دو میدان که در نزدیکی یکدیگر قرار دارند در حال تولید نفت با برش آب بالا هستند درحالی‌که در میدان سوم (و در نزدیکی آن‌ها) یک چاه متروکه وجود دارد. ابتدا نمونه واقعی از پساب تولیدی هر دو میدان و نمونه آب سازندی میدان سوم اخذ شد. سپس به‌منظور بررسی هرچه دقیق‌تر آنچه در عملیات تزریق رخ می‌دهد، آزمایش‌های سازگاری بین نمونه پساب‌های تولیدی در نسبت‌های مختلف در دمای محیط و سپس ترکیب آن‌ها با آب ‌نمک سازندی در دمای مخزن بررسی می‌شود. به منظور تکمیل واکنش های شیمیایی پس از بازه زمانی چهارده روز، مقادیر کل رسوبات تشکیل‌شده در 17 ترکیب مختلف از پساب‌های تولیدی دو میدان و ترکیب آنها با نمونه آب سازندی میدان سوم تعیین گردید. سپس با استفاده از میکروسکوپ الکترونی و طیف‌سنجی پراش پرتوایکس مورفولوژی و جنس رسوبات تعیین شد. باوجود تفاوت در جنس سنگ میدان ها، نمونه آب‌نمک تولیدی و سازندی میدان‌ها به یکدیگر نزدیک بوده و رسوبات قابل ملاحظه ای تشکیل نشده است. هرچند تفاوت در جنس سنگ و سیال مخزن موجب افزایش ناسازگاری می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental water compatibility investigation of fields in a cluster from a water injection point of view

نویسندگان [English]

  • seyyed alireza mostafavi 1
  • Siavash Riahi 2
  • Marziyeh Mavaddat 3
1 Department of Petroleum Engineering, Faculty of Engineering, Kish International Campus, University of Tehran, Kish, Iran
2 University of Tehran
3 National Iranian Oil Company. Shiraz. Iran
چکیده [English]

In most oil-producing fields, formation water is an unwanted by-product due to the toxicity of the produced water and environmental issues. Therefore, produced water treatment is crucial in most of the oil fields. Water re-injection has been introduced as the most economical and environmental treatment method in onshore fields. In this process, injectivity impairment and permeability reduction because of the precipitation of inorganic scales are the main challenges from the reservoir engineer’s point of view. The precipitation of inorganic scales mainly occurred due to sudden changes in thermodynamic conditions or the mixing of incompatible waters. In this study, compatibility in produced water re-injection was experimentally investigated in 3 different fields in a cluster. The first two fields are producing oil with high water cuts and the other field has an abounded well. Formation and produced water samples were carefully collected from each field. To increase the accuracy of the study, compatibility investigation of injection waters with each other and the mixture of injection water with formation water were performed in different mixing ratios. Later, the total scale of seventeen generated mixtures was measured when the chemical reactions were stabilized after 14 days. Besides, the morphology and composition of the scales were investigated with the SEM-EDX instrument. According to the results, even though the formation rocks differed in each field, precipitated scales were not significant in amount. Due to the point that an increase in variations of reservoir rock mineralogy and the composition of water samples decreases the compatibility of water samples, it can be concluded that in this study, formation and produced waters are compatible.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Produced Water Re-Injection
  • Inorganic Scale
  • Formation Water
  • Produced Water
  • Water Compatibility
  • Carbonated Rock Reservoir