ازدیاد برداشت نفت با استفاده از تزریق آب با شوری پایین: مکانیزم ها، چالش ها و مدیریت آسیب سازندی

در این پژوهش، تزریق آب کم شور به عنوان یک فناوری ازدیاد برداشت مبتنی بر تغییرات ژئوشیمیایی و بین سطحی در مخازن ماسه سنگی و کربناته به صورت جامع ارزیابی شده و نقش آن در کاهش اشباع نفت باقیمانده و بهبود ضریب بازیافت در مقایسه با تزریق آب پرشور تبیین می شود. نشان داده می شود که آب کم شور مجموعه ای از مکانیزم های هم زمان شامل تبادل یونی چندجزئی روی سطوح رسی و کربناته، انبساط لایه دوگانه الکتریکی، تغییر pH و حلالیت کانی ها، اصلاح ترشوندگی از نفت دوستی به آب دوستی، مهاجرت و بازآرایی ریزدانه ها، اسمز شیمیایی، تشکیل میکرودیسپرس های نفت در فاز آبی و جابه جایی منحنی های نفوذپذیری نسبی را فعال می کند و پاسخ نهایی LSWI حاصل برهم کنش این سازوکارها در چارچوب ویژگی های خاص هر مخزن است. در کنار این، تشکیل رسوبات کربناته و سولفاته (کلسیت، ژیپس، انهیدریت، باریت و...) و تحریک آسیب سازندی (کاهش نفوذپذیری، افت تزریق پذیری، تشدید مهاجرت ریزدانه ها و ناپایداری آسفالتین) به صورت کمی بررسی شده و نشان داده می شود که بدون طراحی ژئوشیمیایی دقیق، امکان کاهش قابل توجه نفوذپذیری در حین LSWI وجود دارد. برای مدیریت این ریسک، نرم افزار OLI ScaleChem بر پایه مدل MSE به کار گرفته شده تا با محاسبه شاخص های فوق اشباع شدگی، جرم رسوب و توزیع فازهای جامد و محلول در سناریوهای مختلف اختلاط آب سازند و آب کم شور، پنجره ای از ترکیب یونی را تعیین کند که در آن هم مکانیزم های ازدیاد برداشت فعال بمانند و هم تمایل به رسوب در حد قابل قبول کنترل شود. تطبیق نتایج ScaleChem با داده های مغزه ای، آزمون های سازگاری آب و پایلوت های میدانی نشان می دهد که در صورت طراحی بهینه ترکیب آب و مدیریت رسوب، LSWI می تواند در ماسه سنگ ها معمولا ۵ تا ۱۵ درصد OOIP و در کربناته های مناسب تا حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد OOIP افزایش بازیافت ایجاد کند، در حالی که عدم توجه به ناهمگنی مخزن و دینامیک رسوب گذاری می تواند بخشی از این پتانسیل را خنثی کند.

کلیدواژه ها:

ازدیاد برداشت نفت ، آب کم شور ، تشکیل رسوب ، آسیب سازندی ، مکانیزم های تزریق