مطالعه آزمایشگاهی تأثیر تزریق ماده قلیایی بر روی بازدهی تولید از نفت‌های آسفالتینی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی نفت، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، مرکز تحقیقاتی ازدیاد برداشت از مخازن نفتی، دانشگاه شیراز، ایران

چکیده

در بین روش‌های مختلفی که برای ازدیاد برداشت شیمیایی وجود دارد، تزریق مواد قلیایی (آلکالین) پتانسیل بسیار بالایی برای تولید از مخازن نفتی به ویژه مخازنی که حاوی نفت اسیدی سنگین هستند را داراست. این مواد قلیایی از طریق واکنش با ترکیبات اسیدی موجود در نفت خام، سبب کاهش کشش سطحی فازهای موجود شده و در نهایت سبب بهبود تولید نفت خواهند شد. از طرفی در بسیاری از مخازن نفت سنگین، رسوب آسفالتین به عنوان مشکلی اساسی در تولید و بهره‌برداری به شمار می‌آید. جلوگیری از رسوب آسفالتین و در صورت بروز رسوب، ارائه راهکاری مناسب برای کاهش و رفع آن اهمیت ویژه-ای دارد. در این تحقیق، با استفاده از دو میکرومدل منظم و غیر منظم، کارایی تزریق مواد قلیایی بر روی تولید نفت‌های خام و سنتزشده آسفالتینی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تزریق مواد قلیایی به صورت بصری در شرایطی که رسوب آسفالتین تحت تاثیر تزریق هپتان به وجودآمد، مطالعه گردید. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که در نفت‌های خام و سنتزشده تزریق مواد قلیایی در شرایطی که آسفالتین رسوب نکرده باشد تاثیر مناسبی بر بازدهی تولید نفت دارد اما پس از رسوب آسفالتین در اینگونه نفت‌ها، مواد قلیایی تاثیر چندانی بر تولید نخواهند داشت. نتایج همچنین نشان داد که تزریق مواد قلیایی سبب تغییر ترشوندگی میکرومدل در برخی از نقاط می‌گردد، مکانیزمی که در نهایت می‌تواند منجر به بهبود تولید نفت از مخازن شود. از طرفی همچنین مشاهده شد که با تشکیل امولسیون در میکرومدل، ماده قلیایی امکان افزایش بازدهی جاروبی را در سیستم مهیا نموده است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of Alkali Flooding on Enhanced Recovery of an Asphaltenic Oil

نویسندگان [English]

  • Hosein Doryani
  • Seyede Elahe Beheshti
  • Masoud Riazi
  • Mohammad Reza Malayeri
Enhanced Oil Recovery (EOR) Research Centre, Faculty of Chemical and Petroleum Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده [English]

Among various methods available for chemical enhanced oil recovery, alkaline injection has great potential for production of heavy acidic crudes from oil reservoirs. Through the reaction with acidic components of crude oil, caustic solution reduces the interfacial tension of different existing phases which leads to higher oil production. Besides, asphaltene deposition is a major problem during the production and exploitation from heavy oil reservoirs. The inhibition of asphaltene deposition and proposing a suitable amendatory solution in case of deposition occurrence are significantly important. In this study, the efficiency of alkaline injection on the recovery of crude and synthetic oil solutions was investigated  using two different glass micromodels, (i.e. homogeneous and heterogeneous). Furthermore, the effect of alkaline injection in the case of the presence of precipitated asphaltene due to heptane injection was visually observed. Experimental results showed that in crude oils and synthetic solutions, whenever no asphaltene was precipitated, alkaline injection was effective but after asphaltene precipitation, alkaline injection did not have any considerable impacts on oil recovery. The results also demonstrated and authenticated that alkali flooding can alter micromodel wettability in some parts of the model. This wettability alteration mechanism eventually results on enhanced oil recovery.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alkaline
  • Asphaltene Deposition
  • Wettability Alteration
  • Glass Micromodel
  • Enhanced Oil Recovery

[1]. Samanta A., Ojha K. and Mandal A., “Interactions between acidic crude oil and alkali and their effects on enhanced oil recovery”, Energy and Fuels, Vol. 25, No. 4, pp. 1642-1649, 2011.##

[2]. Jennings Jr H. Y., Johnson Jr C. E. and McAuliffe C. D., “A caustic waterflooding process for heavy oils”, Journal of Petroleum Technology, SPE-4741-PA, Vol. 26, No. 12, p. 1344, 1974.##

 [3]. Johnson Jr C. E., “Status of caustic and emulsion methods”, Journal of Petroleum Technology, Vol. 28, No. 01, pp. 85-92, 1976.##

 [4]. Ge J., Feng A., Zhang G., Jiang P., Pei H., Li R. and Fu X., “Study of the factors influencing alkaline flooding in heavy-oil reservoirs”, Energy and Fuels, Vol. 26, pp. 2875–2882, 2012.##

[5]. Mayer E. H., Berg R. L., Carmichael J. D. and Weinbrandt R. M. “Alkaline injection for enhanced oil recovery-A status report”, Journal of Petroleum Technology, Vol. 35, No. 01, 209-221, 1983.

[6]. Srisuriyachai F., “Evaluation of alkali flooding combined with intermittent flow in carbonate reservoir”, (Ph.D.Thesis), University of Bologna, Bologna, Italy, 2008.##

[7]. Sheng J. J., “Modern chemical enhanced oil recovery – theory and practice”, In: Sheng, J.J. (Ed.), Alkaline–Surfactant Polymer Flooding. Elsevier Inc., USA, pp. 501–567, 2011.##

[8]. Tadros T. F., “Emulsion formation and stability”, John Wiley & Sons, 2013.##

[9]. Mehranfar A. and Ghazanfari M. H. “Investigation of the microscopic displacement mechanisms and macroscopic behavior of alkaline flooding at different wettability conditions in shaly glass micromodels”, Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 122, pp. 595-615, 2014.##

[10]. Angle C. W., Hamza H. A. and Dabros T., “Size distributions and stability of toluene diluted heavy oil emulsions”, AIChE Journal, Vol. 52, No. 3, pp.1257-1266, 2006.##

[11]. McLean, J. D. and Kilpatrick P. K., “Effects of asphaltene aggregation in model heptane–toluene mixtures on stability of water-in-oil emulsions”, Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 196, No. 1, pp. 23-34, 1997.##

[12]. Tumanyan B. P., Petrukhina N. N. and Allogulova K. O., “Stability of Petroleum Asphaltene Fractions in Model Hydrocarbon Systems”, Chemistry and Technology of Fuels and Oils, Vol. 50, No. 1, pp. 28-38, 2014.##