بررسي و تعيين ميزان اثر شوري، نوع يون و pH بر روي مهاجرت ذرات ريز در مخازن ماسه‌ سنگي

An Investigation and Determination of Different Salinity, Ion Type and pHs Effect on Fine Migration in Sandstone Reservoirs

يكي از روش‌هاي ازدياد برداشت از مخازن نفتي تزريق آب با شوري‌هاي كم و pH بالا است. اين روش علي‌رغم مزاياي فراوان مانند هزينه كم و دسترسي زياد، مي‌تواند باعث آسيب به سازند شود. يكي از مشكلات هنگام تزريق آب با شوري كم، مهاجرت ذرات ريز است. مهاجرت ذرات ريز مي‌تواند تراوايي مخزن را كاهش دهند و يا به تجهيزات آسيب جدي وارد كند. شرايط آب تزريقي با توجه به قدرت يوني، نوع يون‌ها و pH به شكل‌هاي مختلف برروي مهاجرت ذرات مؤثر است. در اين مقاله، تأثير قدرت يوني و نوع يون‌هاي مؤثر، اعم از يون‌هاي يك و دو ظرفيتي، در قدرت يوني كه كمتر به مفهوم آن پرداخته شده است برروي مهاجرت ذرات مورد بحث و بررسي قرار مي‌گيرد. به اين منظور، چهار نمك شامل يون‌هاي يك و دو ظرفيتي انتخاب و با تغييرات فاكتور قدرت يوني و نوع يون مهاجرت ذرات بررسي شد. تأثير pH نيز در مقادير 6/5، 8، 10 و 12 برروي مهاجرت ذرات ريز مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان دادند كه به طور كلي با افزايش قدرت يوني سيال تزريقي ميزان مهاجرت ذرات كاهش مي‌يابد. نمك‌هاي دو ظرفيتي نيز به‌دليل افزايش قدرت يوني باعث كاهش ميزان مهاجرت ذرات مي‌گردد، ولي اثر آن‌ها در قدرت‌هاي يوني يكسان نبوده و رفتاري متفاوت نشان مي‌دهند تا حدي كه حضور هم‌زمان يون‌هاي دو ظرفيتي در سيال تزريقي حتي باعث افزايش شدت مهاجرت ذرات ريز مي‌گردد. علاوه‌برآن، نتايج نشان داد كه با افزايش pH ميزان مهاجرت ذرات تشديد مي‌شود. هنگام تزريق سيال با pH بالا پتانسيل زتا سطح ذرات زياد شده و در نتيجه با افزايش نيروي دافعه بين ذرات ميزان مهاجرت و توليد ذرات افزايش مي‌يابد

Low salinity water (LSW) injection and alkaline flooding are two common enhanced oil recovery (EOR) methods. Although these methods have a lot of advantages, they could cause some formation damages. One of the main problems during LSW injection and alkaline flooding is fine migration. Fine migration might reduce reservoir permeability or produce and damage well facilities. Ionic strength and pH are two main factors that could control fine migration in these EOR methods. In this paper, the effect of four salts NaCl, KCl, CaCl2, and MgCl2 was studied as an ion strength parameter on fine migration. To investigate the effect of pH, four pH of 6.5, 8, 10, and 12s was considered. The results showed that the presence of salts decreases the amount of fine migration compared to distilled water injection, and divalent salts have a better performance than monovalent salts. The results also showed that the simultaneous presence of divalent ions in the injection fluid increases the intensity of fine migration. Furthermore, studies on pH’s effect indicate that increasing the injection fluid’s pH causes the more fine migration. Zeta potential measurements prove that the potential of fine particles surfaces increases by raising fluid pH. As a result, the repulsive forces between fine particles are greater at the higher pH which causes to increase fine migration.