مقاله اثرات دما و کشش سطحی درمکانسیم های مختلف در تولیدنفت خام

چکیده

در اين مقاله، يك تكنيك آزمايشي به مطالعه فعل و انفعالات سيستم هاي نفت خام- CO₂ تحت شرايط مخزن توسعه داده مي‌شود. به وسيلة استفاده از آناليز تقارن محوري شكل قطره (ADSA) براي حالت قطره آويخته، اين تكنيك جديد اندازه گيري كشش سطحي (IFT) و پيش‌بيني فعل و انفعالات سطحي بين نفت خام و CO₂ در فشارهاي بالا و دماهاي افزايش يافته را ممكن مي سازد.

مهمترين جزء از اين آزمايش بر پا شده يك سلول فشار بالا با پنجره هايي كه
مي توان از ميان آنها مشاهده كرد، است. تعدادي از پديده هاي مهم فيزيكي در هنگام تماس نفت خام با CO₂ مشاهده شده اند. آنها شامل تورم نفت، استخراج اجزاء سبك، اختلاط آشفته اوليه، آسيب ديدگي لايه، حركت قطره نفت، تغيير تركنندگي، رسوب آسفالتين و bubbling در مرز بين نفت خام و CO₂ هستند. به ويژه، استخراج اجزاء سبك، اختلاط آشفته اوليه و تغيير تركنندگي، مشخصات مهم فرآيندهاي تزريق CO₂ هستند. همچنين يك ثابت تعادلي پايين IFT هنگامي كه فشار بالاتر از فشار آستانه است وجود دارد. با وجود فشارها و دماهاي عملياتي مقدارهاي خيلي پايين يا صفر= IFT بين نفت خام و CO₂ پيدا نمي شود. بنابراين، ثابت پايين IFT اندازه گيري شده و فعل و انفعالات سطحي مشاهده شده نشان مي‌دهد كه فقط امتزاج پذيري جزئي بين نفت خام و CO₂ براي بيشتر مخازن مي‌تواند به دست آورده شود. به علاوه، انتظار مي رود كه تغيير تركنندگي ممكن است اثراتي روي برداشت نهايي نفت و جداسازي CO₂ داشته باشد.

موضوع این مقاله مطالعه اهمیت نسبی دو مکانیسم تکمیلی همچون جابجایی با آب و آشام طبیعی، ارزیابی تأثیر حالت های مختلف دما و کشش سطحی درنرخ تولید و برداشت نهایی نفت ازآزمایشهای آزمایشگاهی است. مکانیسم تولید به وسیله آشام طبیعی به طور تاریخچه ای باتولید درمخازن شکاف دار طبیعی همراه شده است. با وجود این اثر ناهمگونی ها و کانالی شدن، که معمولاً درمخازن غیرشکاف دار آرژانتین وجود دارد، نشان می دهد که مکانیسم آشام بطور قابل توجهی به تولید نفت کمک میکند.

ارزیابی همزمان هر دومکانیسم (آشام و جابجایی) به وسیله آزمایشهای آزمایشگاهی مشکل است. بنابراین آزمایشهای جابجایی و آشام به طور جداگانه انجام شدند.آزمایشهای جابه جایی با آب در دمای اتاق و در انجام شدند. درحالیکه آزمایشهای آشام درو سانتیگراد انجام شدند. هر دو مطالعه درابتدا با آب و سپس با آب و سورفاکتانت، با رسیدن به شرایط با کشش سطحی پایین انجام شدند.

زمانیکه پدیده به طور زیادی به ترکیب مولکولی سیالها و سنگ وابسته است، آزمایشها تا حدممکن عیناً به صورت شرایط مخزن طراحی شدند و به این علت آب ، نفت و سنگ همان سازند استفاده شدند. سنگ استفاده شده برای این مطالعه به طور زیادی Water wet است.

آزمایشهای جابجایی با سورفاکتانت بااستفاده از دو روش مختلف انجام شدند. A) شروع تزریق سورفاکتانت همزمان با شروع جابجایی است. B)تزریق سورفاکتانت بعد از تزریق یک حجم منفذی (pv) ازآب شروع می شود.

روش دوم به طور کلی زمانیکه پروژه های EOR متعاقب پروژه های تزریق آب هستند به کار گرفته شد. مشاهده شد که با تجمع سورفاکتانت و مستقل اززمان شروع تزریق، برداشت نهایی نفت افزایش می یابد.

پدیده آشام طبیعی یک مکانیسم مهم تولید درسنگهای water wet بدست آمد. استفاده از سورفاکتانتها و افزایش دما اثر مکانیسم آشام را مطلوب میکند. بازده مکانیسم جابجایی با کاهش کشش سطحی و افزایش دما بهبود می یابد.

یک روش جدید که ناهمگونی نمونه را به کمک مکانیسم آشام مشخص می کند به وجود می آید. روش براساس یک آنالیز کیفی منحنی های آزمایشی برداشت نفت دربرابر حجم منفذی (pv) است.

درپايان يك روش جديد اندازه گيري ثابت نفوذ پخش آشام به توصيف آشام به عنوان يك فرآيند انتشار پراكنده كننده توسعه وبراي داده هاي آزمايشي به كار گرفته مي شود، يك راه ساده شده ديگر براي مدل كردن فرايند آشام است.

مقدمه :

اكثر مطالعه انجام شده برمكانيسم توليد نفت، جابه جايي است كه درآن نفت ازمحيط متخلخل به علت فعاليت يك نيروي بيروني برقرارشده ازگراديان فشار جابجا مي شود. اين مكانيسم شامل نيروهاي ويسكوز و موئينگي است اما نقش نيروهاي موئينگي به طور كامل درتئوريهاي حال حاضر تثبيت نمي شود.

مكانيسم آشام به طور كلي درفهرست كتب مربوط به قدرت توليد مخازن به طور طبيعي شكافدار مطالعه ميشود. اين مكانيسم، به وسيله توليد طبيعي نفت ازسنگهاي درمعرض گراديان هاي اشباع آب كه نياز به يك نيروي بيروني ندارند و هميشه درسنگهاي water wet وجود دارند مشخص مي شود.

دربيشتر حالتها اين دو پديده به طور جداگانه مطالعه ميشوند و اهميت نسبي يكي يا ديگري درمكانيسم كلي توليد نفت مشكل شناخته مي شود مگر اينكه درطراحي پروژه هاي نگهداري فشار يا برداشت ثانويه درمخازن به طور طبيعي شكافدار، فرايند آشام به طور كلي درنظر گرفته نشود.

اخيراً با پيشرفت آزمايشها و تكنيك هاي شبيه سازي و امكان ايجاد يك توصيف ليتولوژي دقيق تر، نقش آشام دربازيافت نفت به وسيله تزريق آب مي تواند بهتر درك و قبول شود.