رویدادهای تزریق اب در جهان🌍

اولین بار تزریق اب در جهان توسط جان فرشته کارل در سال 1880پیشنهاد شد.این مفهوم در ابتدا بحث برانگیز بود.حتی ممنوع بود.در برخی از ایالت های ایالت متحده از آنجایی که تصور می شد که این روش ممکن است مضر باشد.

تزریق اب ابتدا در میدان برادفورد در پنسیلوانیا 1865انجام شد.و سیلابزنی در 1880 رایج شد.

موارد دیگر عبارتند از:انتاریو،کانادا در سال 1913 و رودخانه کرن فیل در کالیفرنیا در سال 1917 استفاده از تزریق به دست آمد.در دهه 1950امروزه بیش از 50درصد از ایالات متحده و 74درصد از برزیل تولید روزانه نفت از مخازن تزریقی اب تولید می شود.

بررسی اولین تجربه تزریق اب به مخازن نفت در جهان🌍🗺💧

اولین تجربه تزریق اب به سال 1956 به میدان ابریق بر میگردد که به دلیل موفقیت آمیز بودن این عملیات،در اوایل دهه1960 کار تزریق به میدان قوار قبل از افت فشار این میدان آغاز شد و در سال 1998 معادل 12 میلیون بشکه در روز به دو میدان قوار و ابقیق اب تزریق می شد.براساس گزارشات شرکت سعودی آرامکو،در حال حاضر روزانه 12میلیون بشکه اب به 3میلیون قوار،ابقیق و بری تزریق می شود که 7میلیون بشکه آن از تصفیه آب دریا،3 میلیون بشکه آن از واحدهای جداسازی نفت و گاز و 2 میلیون بشکه نیز از سفره های آبهای زیر زمینی تامین می شود.از مجموع12میلیون بشکه از8میلیون بشکه به میدان قوار و 4میلیون بشکه به میدان بری و ابقیق تزریق می شود.

شرکت آرامکو با وجود گذشت 4 دهه از شروع تزریق اب به مخازن نفتی،هم ز هم از این عملیات درس می گیرد.مدیریت تزریق و گاهی از الگوهای جریان آب تزریق شده در داخل مخزن می تواند از بروز مشکلات جدی در عملیات تزریق جلوگیری به عمل آورد.همچنین عربستان با تجربه آموخته دست که تزریق اب به مخازن باید از همین مرحله شروع تولید آغاز شود.لذا به عنوان‌نمونه به میدان خواریس که به تازگی توسعه یافته است،روزانه 2 میلیون بشکه در روز اب تزریق می کند عربستان به توسعه و به کارگیری تکنولوژی های نوین در میادین نفتی خود اهمیت می دهد.

فرآیندهای ازدیاد برداشت نفت🛢🛢🌍

از لحاظ تاریخی،عملیات برداشت نفت به سه بخش تقسیم می شود،مرحله اولیه،ثانویه،ثالثیه تولید می شود.پس از عملیات حفر چاه و اصابت آن به مخزن نفت،با فشار زیاد موجود در مخزن،جریان نفت به سوی دهانه خروجی چاه سرازیر می شود. این مرحله از استخراج که عامل آن فشار داخل خود مخزن است به بازیافت اولیه نفت مرسوم است.با افزایش تولید،و کاهش فشار سرعت تولید نیز کاهش می یابد تا اینکه فشار به حدی می رسد که دیگر نفت خارج نمی شود.در این مرحله ممکن است از 30 تا 50درصد کل نفت مخزن استخراج شود.علاوه بر فشار مخزن عوامل دیگری مانند خواص سنگ‌مخزن و میزان تخلخل آنها و همچنین دمای مخزن نیز در میزان تولید موثرند.به عنوان مثال کل مخازن تفت آمریکا حدود 10×400 بشکه بوده که تا سال 1970حدود 10×100 بشکه آن توسط روشهای اولیه استخراج شده اند.البته هر چه میزان‌گاز در مخزن بیشتر بلشدمقدار تولید نفت توسط این روش بیشتر است. زیرا تغییرات حجم گاز در مقابل تغییر فشار بسیار زیاد است.به عنوان مثال در ایالت پنسیلوانیای آمریکا به دلیل پایین بودن نفوذ پذیری (کمتر از 50میلی دارسی)و انرژی کم مخزن که ناشی از پایین بودن مقدار گاز طبیعی آزاد است،میزان نفت استخراج شده با ردش های اولیه بین 5تا 25 درصد کل نفت بوده است و به همین دلیل در این ایالت روش های مرحله دوم‌ از سال 1900 شروع شد.بعد از اتمام مرحله اولیه،مرحله ثانویهبرداشت نفت شروع می شود. از روش های موثر در مرحله دوم،یکی سیلابزنی آبی و دیگر سیلابزنی گازی یاتزریق گاز است.در روش سیلابزنی ابی،اب بافشار به مخزن تزریق شده و باعث خروج با فشار نفت می شود. 

فرایند اشام(مخازن شکافدار)🗻🌐

مهمترین چالش در بهره برداری نفت از مخازن کربناته شکافدار که سبب کاهش در صد بازیافت نفت از آنها می شود،پیچیده ماندن مقدار زیادی از نفت درون شبکه ماتریسی سنگ و چسبیدن به سطح سنگ‌است.دو عامل اصلی موجب این پدیده می شود. یکی حالت ترشوندگی سنگ‌کربناته که در بیشتر مخازن نفت دوست است و دیگری تفاوت زیاد مابین تراوایی پایین شبکه ماتریسی سنگ و تراوایی بالای شبکه شکافهای سنگ‌ می باشد.به دلیل بالا بودن تراوایی شبکه شکاف نسبت به شکاف ماتریسی سنگ، به هنگام جا به جایی نفت توسط اب،نفت موجود در شکاف ها به سرعت تخلیه شده و حجم زیادی از نفت در داخل شبکه ماتریس سنگ‌ باقی  می ماند. به طور کلی مخزن شکافدار مخزنی است که در ساختار آن شکستگی یا ترک وجود داشته باشد سنگهای شکسته با فضاهای کوچک و خالی به صورت منظم و غیر منظم تشکیل شده اند. ضمن اینکه این شکافها شبکه هایی را ایجاد می کنند.این شبکه می تواند تمام یا بخشی از مخزن نفت را شامل شود. در ساختار این شبکه هر یک از سیال ها می توانند درون شبکه شکافها از هر نقطه به نقطه دیگر جریان یابند.مثال های بارز مخزن شکافدار در ایران به مفهوم کامل ان،مخازن نفتی هفت گل،گچساران و آغاجاری است. مخازن کرکوک در عراق و کان ترل در مکزیک از دیگر نمونه های این مخازن به شمار می روند. نمونه های مخازن شکافدارغیر کامل،مخازن بی بی حکمیه،بینگ مارون و اهواز است.به بیان دیگر در مخازن مذکور وجود شبکیه شکستگی های نامنظم در مخزن،کل ساختار مخزن را شامل نمی شود.

قرار دادن روش ازدیاد برداشت در یک زمینه فیزیکی مناسب🗻🗻🗺

هیدروکربنها در منافذ با نسبت ویسکوزیته نامساعد،با نیروهای مویرگی روی مقیاسهای مختلف وارد می شوند به عنوان مثال،جریان آبگیری یا جریان گاز سوز N2,Co2 و غیره با یک ویسکوزیته روغن بالا منجر به نسبت تحرک نامطلوب بین جا به جایی نفت و سیال می شود.کسر زیادی از نفت با مایع تزریقی تماس ندارد و نفتی که با ان تماس گرفته شده،جا به جا شده است. تعاملات سنگ و سیال مسئول چسبندگی مایعات به محیط متخلخل است که می تواند روغن مرطوب،اب خیس یا مخلوط مرطوب باشد. در ترکیبات مخلوط شده یا نفت خیس،نفت در منافذ به دلیل وابستگی نفت به سنگ حفظ شده است.در نتیجه جریان آب در مخزن نفت سبک می تواند کارایی بالای مخزن را در اختیار داشته باشد و بازنده جارویی به دلیل افزایش غلظت روغن افزایش یابد.

تله میکروسکوپی نفت در سنگ ها

عوامل تاثیر گذار بر ترشوندگی سنگ مخزن

کانی شناسی سنگ،کیفیت سنگ(تراوایی)،خواص و ترکیب نفت مخصوصا محتوای اسفالتینی،خواص و ترکیب اب سازند،شوری و PH,دما و فشار مخزم،اشباع و تاریخچه اشباع مخزن، به طوری که می توان گفت ترشوندگی یکی از پارامترهای پیچیده مخزن است که به عوامل مختلفی بستگی دارد.این عوامل شامل خواص سنگ و خواص نفت و اب سازند در شرایط مخزن می باشد.

روش زاویه تماس سطحی مایع در جامد💧🗻

زاویه تماس از طریق ،اندازه گیری زا یه ای که یک قطره از مایع به سطح جامد ایجاد می کند،به دست می آید و کمیتی برای بیان ترشوندگی سطح جامد به وسیله مایع است.بسته به اینکه زاویه کوچکتر یا بزرگتر از 90 درجه باشد سطح جامد آبدوست یا ابگریز است ،در زاویه صفر سطح کاملا صفر می شود،به عبارت دیگر زاویه 90درجه مرز بین آبدوستی و ابگریزی است.زاویه تماس یک قطره از مایع با سطح در تعیین ترشوندگی ان،موثر است.هر چه زاویه تماس به صفر نزدیک باشد ترشوندگی بیشتر است.هر چه زاویه تماس به 180نزدیک تر باشد ابگریزی افزایش می یابد

اصول و مبانی ترشوندگی🧴🧪🗻

جریان سیال در محیط متخلخل بستگی به پدیده های سطحی بین سنگ و سیال،خواص فصل مشترک سیال-سیال وسیال-سنگ، خواص ترمودینامیکی،و رفتار فازهای سیالات،بسیاری از پارامترهای دیگر از قبیل تخلخل،جنس و شکل هندسی خلل و فرج داخل سنگ مخزن،ترکیب نفت و اب نمک مخزن دارد.یکی از پدیده های سطحی مهم در مخازن نفت،ترشوندگی است که روی تعدادی از پارامترهای مخزن از قبیل نفوذ پذیری نسبی، فشار مویینگی ،جا به جایی نفت،در صد اشباع نفت باقیمانده ،خواص الکتریکی، برداشت ثانویه و ثالثیه نفت،تاثیر به سزایی دارد.اهمیت زیاد ترشوندگی در مخازن نفتی به دلیل ان‌است که موقعیت،میزان جریان و توزیع فضایی سیالات در محیط متخلخل توسط آن کنترل می گردد.تمایل یک سیال به پخش شدن یا چسبیدن به سطح جامد در حضور سیال و یا دیگر سیالات که با ان امتزاج پذیر نباشند بهترین تعریفی است که برای ترشوندگی می توان به کار برد.

مزایا و معایب اقتصادی شوری اب تزریقی به مخزن نفت🛢🇮🇷🇳🇴💧

بدون استفاده از اثر شوری،باعث می شود تا بازیابی نفت به طور کلی با واقعیت متفاوت باشد.شوری فاز اب،ویسکوزیته اب تزریقی را نیز افزایش می دهد با توجه به این بهبود در تحریک اب ،نفت بیشتری به سمت چاههای تولیدی جابه جا خواهد سد.مشکل افزایش شوری اب تزریقی این است که نمک بیش از حد ممکن دست به تجهیزات پمپ‌آسیب بزند. با گذشت زمان،رسوبات نمک در دستگاههای پمپاژ ممکن است موجب کاهش کارایی پمپ ها و خوردگی لوله ها شود. در نتیجه تزریق اب شور باعث مشکلات خوردگی و شکست پمپ می شود.و از لحاظ اقتصادی هزینه های هنگفتی را در بر خواهد داشت.

تاثیر گذاری سورفکتانت بر روی کاهش IFT اب و نفت در زمان برداشت نفت

سیلاب که یکی از تکنیک های مفید EOR که دز لحاظ اقتصادی کار آمدند و گران قیمت است. سیلاب سورفکتانت برای کاهش تنش بین فاز اب و نفت به کار برده می شود. سورفکتانت ها را گی توان به نام های مختلف نامگذاری کردامولسیون کننده ها،عوامل حل کننده و مواد شوینده،هنگامی که نسبت قطبی و غیر قطبی از مولکول ها،هنگامی که چنین مولکولی در یک سیستم نفت و اب قرار می گیرد،گروه قطبی ها به سمت اب جذب می شود،و غیر قطبی به سمت نفت جذب می شوند.در نتیجه کاهش کشش بین سطحی بین فاز اب و نفت وقتی یک سورفکتانت وجود دارد قرار داده شده اب آن را در سطح و تنش سطحی بین اب و هوا را کاهش می دهد.

5