تحلیل تطبیقی تغییرات تراوایی و بازیافت نفت در اثر تزریق نانوذرات سیلیس و اکسید آلومینیوم: مطالعه موردی تفاوت عملکرد در محیط های کربناته و ماسه سنگی با استفاده از داده های مغزه (Core Flooding)

تزریق نانوسیالات به عنوان راهکاری نوین در فرآیندهای بهبود برداشت نفت (EOR) با چالش های اساسی نظیر آسیب به سازند و کاهش تراوایی ناشی از انسداد گلوگاه های حفرات مواجه است. در این تحقیق با تکیه بر ادبیات موضوع و بررسی شکاف های موجود، تاثیر تزریق نانوذرات بر تغییرات تراوایی در دو لیتولوژی متفاوت کربناته و ماسه سنگی مورد ارزیابی قرار گرفت تا ضمن شناسایی مکانیسم های حاکم محدودیت های عملیاتی این فناوری تعیین گردد. به منظور دستیابی به اهداف تحقیق آزمایش های سیلاب زنی مغزه (Core Flooding) تحت شرایط مخزنی انجام شد و داده های افت فشار و تراوایی برای نانوذرات با غلظت های متغیر ثبت گردید. جهت تحلیل دقیق، نتایج از آزمون های آماری پیشرفته شامل تحلیل واریانس (ANOVA) برای بررسی اثر متغیر های لیتولوژی و غلظت و آزمون t زوجی برای تعیین معناداری تغییرات تراوایی استفاده شد؛ همچنین یک مدل رگرسیون غیر خطی برای پیش بینی رفتار تراوایی در غلظت های مختلف استخراج گردید. یافته ها نشان داد که عملکرد نانوذرات به شدت وابسته به نوع سنگ است؛ به طوری که در ماسه سنگ ها شاهد افزایش تراوایی و ضریب بازیافت نفت بودیم اما در کربناته ها غلظت های بالاتر از ۵ درصد وزنی منجر به کاهش تراوایی و آسیب به سازند گردید. تحلیل های آماری تایید کردند که اثر نوع سنگ و غلظت بر تراوایی از نظر آماری معنادار است (p<۰.۰۵) و مکانیسم های غالب در ماسه سنگ ها و کربناته ها به ترتیب مبتنی بر فشار «گوهای و جذب سطحی می باشد. در نهایت نتایج این مطالعه بر اهمیت تعیین غلظت بحرانی نانوذرات برای هر مخزن تاکید ورزید. پیشنهاد می شود برای عملیاتی سازی این فناوری، به جای تزریق پیوسته از تزریق متناوب و کنترل شوری استفاده شود. این پژوهش با ارائه یک چارچوب تحلیلی برای پیش بینی رفتار مخزن راهکارهای عملیاتی موثری جهت بهینه سازی عملیات EOR و کاهش ریسک انسداد ارائه می دهد که می تواند ارزش افزوده قابل توجهی برای بهره برداری از مخازن بالغ ایجاد کند.

کلیدواژه ها:

بهبود برداشت نفت (EOR) ، نانوذرات ، تراوایی ، مخزن ، آسیب سازند ، سیلاب زنی مغزه ، لیتولوژی