مروری بر مطالعه های تزریق آب کم شور در مخزن‌های کربناته و چالش های موجود

نوع مقاله : مروری

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

3 پژوهشکده ازدیاد برداشت از مخازن نفت و گاز، تهران، ایران

چکیده

فرایند تزریق آب و سیلاب­زنی در سال­ های متمادی به عنوان یکی از روش ­های مهم و کاربردی برای حفظ فشار مخزن و بهبود جریان نفت به سمت چاه‌های تولیدی شناخته شده است. نتیجه­ های به دست آمده از مطالعه­ ها بیانگر آن است که جنس سنگ، ترکیب و درجه شوری آب تزریقی در کارایی فرایند سیلاب­ زنی تاثیر به ‌سزایی دارند. تزریق آب کم شور به دلیل در دسترسی و ارزان بودن آب و سازگاری آن با محیط زیست نسبت به سایر روش ­های تزریقی کاربردی­ تر است. نتیجه­ های آزمایشگاهی بیانگر این است که بیش­ترین بازیافت نفت زمانی به دست می­آید که  غلظت نمک آب تزریقی کم­تر از آب سازند باشد. مکانیسم ­های بسیاری برای توصیف عملکرد تزریق آب کم شور در ازدیاد برداشت نفت بیان شده ­است که مهاجرت ذره ­های رس، تغییر ترشوندگی، تبادل یونی، انبساط لایه دوگانه، تغییر PH، حلالیت کانی و اثر نمک از جمله آ­ن­ها است. برهم کنش ­ها و اثر متقابل این مکانیسم ­ها افزون بر تأثیر مستقل هریک از آن ­ها، بر پیچیدگی شناخت عملکرد دقیق تزریق آب کم شور افزوده است. اگرچه اعتقاد عمومی بر این استکه تزریق آب کم شور سبب افزایش ضریب بازیافت نفت می­ شود لیکن به ­دلیل تناقض در نتیجه­ های برخی از آزمایش ­ها ابهام­ هایی در این زمینه وجود دارد. در این مقاله چکیده ­ای از مهم ­ترین مطاله­ های منتشر شده در زمینه اثر آب کم شور در مقیاس آزمایشگاهی ارایه و مشاهده ­های میدانی و موردهای مرتبط با شبیه سازی فرایندهای درگیر در تزریق آب کم شور بیان می­ شود. افزون بر این به چالش ­های مطالعه های مرتبط با تزریق آب کم شور اشاره خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Yildiz H.O., Morrow N.R., Effect of Brine Composition on Recovery of Moutray Crude Oil by Water Flooding ,.J.Pet. Sci. Eng, 14: 159–168 (1996).
[2] Tang, G.Q., Morrow N. R., Influence of Brine Composition and Fines Migration on Crude Oil/ Brine/ Rock Interactions and Oil Recovery, Journal of Petroleum Science and Engineering,  24: 99-111 (1999).
[3] Morrow N., Buckley J., Improved Oil Recovery by Low-Salinity Water Flooding, Journal of Petroleum Technology,  63: 106-112 (2011).
[4].https://www.energyglobal.com/upstream/Drilling-and-Production/27122013/Enhanced_ Oil_Recovery_Operations_a_Sustainable_Phase_in_Securing_Global_Energy_Supply/.27 December 2013
[5] Austad T., Rezaeidoust A., Puntervold T., "Chemical Mechanism of Low Salinity Water Flooding in Sandstone Reservoirs", Presented at: The SPE Improved Oil Recovery Symposium, Tulsa, Oklahoma,  USA,  (2010).
[6] Zhang Y., Xie X., Morrow N.R., “Waterflood Performance by Injection of Brine with Different Salinity for Reservoir Cores”,  Paper SPE 109849,  SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Anaheim, California, USA.  (2007).
[7] Sharma M.M., Filoco P.R., “Effect of Brine Salinity and Crude Oil Properties on Oil Recovery and Resisual Saturation”, SPE65402, SPE Atce Orleans (1998).
[8] Mcguire P.L., Chatham J.R., Paskvan F.K., Sommer D.M., Carini F.H., Low “Salinity Oil Recovery: An Exciting New Eor Opportunity for Alaska’s North Slope”, Presented at the SPE Western Regional Meeting, Irvine, California, (2005).
[9] Sheng J.J., "Critical Review of Low Salinity Water flooding", Elsevior., USA., (2014).
[10] Yousef A.A., Liu J., Blanchard G., Al-Saleh S., Al-Zahrani T., Al-Zahrani R., Al-Tammar H., Al-Mulhim N., “Smart Water Flooding: Industry’s First Field Test in Carbonate Reservoirs.”,  Paper SPE 159526,  SPE Annual Technical Conference and Exhibition,  San Antonio,  Texas,  USA, (2012)
[11] Zhang Y., Morrow, N., “Comparison of Secondary and Tertiary Recovery with Change in Injection Brine Composition for Crude-Oil/Sandstone Combinations”, in: SPE/Doe Symposium on Improved Oil Recovery, (2006).
      Yousef M., Vitamin E Modulates Reproductive Toxicity of Pyrethroid Lambdacyhalothrin in Male Rabbits. Food and Chemical Toxicology,48: 1152-1159 (2010).
[12] Austad, T., RezaeiDoust, A., and Puntervold, T., “Chemical Mechanism of Low Salinity Water Flooding in Sandstone Reservoirs”, Paper SPE 129767, SPE Improved Oil Recovery Symposium, Tulsa, Oklahoma,USA, (2010)
[13] Alshakhs, M. J.,  Kovscek, A. R., "An Experimental Study of the Impact of Injection Water Composition on Oil Recovery from Carbonate Rocks", SPE Annual Technical Conference and Exhibition, 28-30 September, Houston, Texas, USA , (2015)
[14] Hiorth A., Cathles L.M., Madland M.V. Impact of Pore Water Chemistry on Carbonate Surface Charge and Oil Wettability., Transport In Porous Media, 85(1):1-21 (2010).
[15] Sandengen K., ArntzenO.J., "Osmosis During Low Salinity Water Flooding,17th European Symposium on Improved oil Recovery", SI. Petersburg .Russia. 16 April (2013).
[16].Yousef A.A., Al-Saleh S., Al-Kaabi A., Al-Jawfi M., Laboratory Investigation of The Impact of Injection-Water Salinity and Ionic Content on Oil Recovery from Carbonate Reservoirs, SPE Reservoir Evaluation & Engineering,  14(5): SEP-137634-PA (2011).
[17] Strand S., Standnes D.C., Austad T., Spontaneous Imbibition of Aqueous Surfactant Solution Into Neutral to Oil Wet Carbonate Cores: Effects of Brine Salinity and Composition, Energy & Fuels, 17(5): 1133-1144 (2003).
[18] Strand S., Hogenson D.C., Austad T., Wettability Alteration of Carbonates Effect of Potential Determining Ions and Temp., Colloids and Surface, Physicochemical,and Engineering Aspect, l257: 1-10 (2006).
[19] Hognesen E.J., Strand S., Austad T., Waterflooding of Preferential Oil-Wet Carbonates: Oil Recovery Related to Reservoir Temperature and Brine Composition., Paper SPE 94166, SPE Europec/Eage Annual Conference,  Madrid,  Spain, (2005).
[20] Webb K., Black C., Edmonds I.,” “Low Salinity Oil Recovery–The Role of Reservoir Condition Corefloods”, In 13th European Symposium on Improved Oil Recovery, (2005).
[21] Alameri W., TekluT.W., Romano M.G., Kazemi H., Al sumaiti A.M., “Experimental & Numerical Modeling  of Low Salinity Waterflood in a Low Permeability Carbonate”, Society of Petroleum Engineering,USA,27-30,April (2015).
[22] Chandrasekhar S., Mohanty K.K., “Wettability Alteration with Brine Composition in High Temperature Carbonate Reservoirs”, Paper SPE 166280, SPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans,  Louisiana, USA (2013).
[23] Awolayo A., Sarma H., Alsumaiti A.M., “A Laboratory Study of Ionic Effect of Smart Water for Enhancing Oil Recovery in Carbonate Reservoirs”, Paper SPE 169662,  SPE Eor Conference at Oil and Gas West Asia,  Muscat,  Oman (2014).
[24] Romanuka J., Hofman J.P., Ligthelm D.J., Suijkerbuijk B.M.J.M., Marcelis A.H.M., Oedai S., Brussee N.J.,Van Der Linde H.A., Aksulu H., Austad T., “Low Salinity EOR in Carbonates”, SPE153869, April (2012).
[25] Strand S., Puntervold T., Austad T., Effect of Temperature on Enhanced Oil Recovery from Mixed Wet Chalk Cores by Spontaneous Imbibition and Forced Displacement Using Seawater, Energy & Fuels, 22(5): 3222-32 (2008).
[26] Gachuz Muro H., Sohrabi M., Benavente D., “Dissolution of the Rock During Smart Water Injection in Heavy Oil Carbonate Reservoirs by Natural Generation of Acidic Water”, EnergyFuels, Gothenburg University Library, 2 Oct (2017).
[27] Zahid A., Shapiro A. A., Skauge A., “Experimental Studies of Low Salinity Water Flooding Carbonate: a New Promising Approach”, Presented at the SPE EOR Conference at Oil and Gas West Asia,  Muscat,  Oman,  (2012).
[28].Hamon G., Low Salinity Water Flooding: Facts ,Inconsistencies ,and the Way Forward, Petrophysics,  57(1): 41-50( 2016).
[29].Shariatpanahi S.F., Hopkins P.H., Strand S.,  Puntervold.T,  Austad.T, "Water Based EOR by Wettability Alteration in Dolomite", Petroleum Technology Institute, University of Stavanger, 4036 Stavanger, Norway Energy Fuels, 30(1): 180–187 (2016).
[30].Austad T., RezaeiDoust A., Puntervold T., “Chemical Mechanism of Low Salinity Water Flooding in Sandstone Reservoirs”, Paper SPE 129767, SPE Improved Oil Recovery Symposium, Tulsa, Oklahoma, USA, (2010).
[31].Jerauld.G.R, Webb.J, Seccombe,J.C, “Modeling Low Salinity Water Flooding”, SPE Reservoir Engineering,. SPE 102239, (2008)
[32] Wu Y., Bai B., “Efficient Simulation for Low-Salinity Waterflooding in Porous and Fractured Reservoirs”, Paper SPE 118830,  SPE Reservoir Simulation Symposium, The Woodlands,  Texas,  USA, (2009).
[33] Mohanty K.K., Tripathi I., Instability Due to Wettability Alteration in Displacements Through Porous Media.,  Chemical Engineering Science,  63(21): 5366 -5374. 2008
[34] Qiao C., Li L., Johns R.T., Xu J., Mechanistic Model for Wettability Alteration by Chemically Tuned Waterflooding in Carbonate Reservoir, SPE Journal. SPE170966 (2015).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار