ارزيابي ذرات ژل پيش‌ساخته با استفاده از آزمون‌هاي استاتيك و ديناميك به‌منظور كنترل يكنواختي پيشروي جبهه تزريق

تزريق ذرات ژل پيش ساخته به مخازن شكاف‌دار يكي از مؤثرترين روش‌ها در كاهش توليد آب ناخواسته و افزايش برداشت نفت محسوب مي‌شود. در اين پژوهش يك نمونه از ذرات ژل پيش ساخته به‌روش پليمريزاسيون راديكال آزاد سنتز شده است و عملكرد آن در عمليات كنترل يكنواختي جبهه تزريقي ارزيابي شده است. ذرات ژل پيش ساخته با اندازه مش 50-40 كه در آب درياي 100 بار رقيق شده متورم شده‌اند، بيشترين ظرفيت تورم را از خود نشان دادند. حضور تنها 0/8 % وزني نانوسيليكا در ساختار ژل‌ها سبب افزايش پايداري آنها در برابر افزايش شوري و حضور گاز كربن دي اكسيد مي‌شود، به‌طوري‌كه ذرات ژل تا هفته‌ها بيش از 80% از آب اوليه خود را حفظ مي‌كنند. حضور اجزاي نفتي قابل حل در آب به علت دارا بودن گروه‌هاي آلي آبدوست منجر به افزايش 6 واحدي نسبت تورم ذرات ژل مي‌شود. در ادامه عملكرد ژل پيش ساخته در انسداد شكاف توسط سيستم هل-شاو سل بررسي ‌شد. ژل‌هاي جاي گرفته در شكاف محيط متخلخل جديدي را با تراوايي به مراتب كمتر از شكاف اوليه ايجاد مي‌كنند. توانايي ژل براي حفظ تراوايي محيط متخلخل تشكيل شده، به دبي آب تزريقي ثانويه، شوري و اندازه ذرات ژل وابسته است. تزريق آب ثانويه به شكاف پس از جايگيري ژل‌ها، مسيرهاي كرمچاله مانندي را براي حركت سيال در ميان شبكه ژل باز مي‌كند و هرچه دبي تزريقي بيشتر باشد مقاومت شبكه ژل در برابر جريان آب كاهش مي‌يابد. افزايش نسبت انطباق ذرات ژل (نسبت قطر ذرات ژل متورم شده به عرض شكاف) تا مقدار 2/9، منجر به افزايش مقاومت شبكه ژل در مقابل جريان آب مي‌شود. اما ذرات با نسبت انطباق 2/9 به بالا، به علت شكسته شدن مقاومت كمتري در برابر جريان آب ايجاد مي‌كنند. اين نسبت انطباق بحراني، مستقل از خواص ژل و شرايط تزريقي است. شبكه ژل متورم شده در آب شورتر مقاومت بالاتري در برابر جريان آب دارد درحالي‌كه تزريق ثانويه آب كمشورتر هرچند قدرت ژله‌اي ژل‌ها را كاهش مي‌دهد، اما منجر به افزايش مقاومت ژل‌ها در برابر جريان آب مي‌شود. در نهايت تأثير روش تزريق ژل در كاهش توليد آب و افزايش توليد نفت در ميكرومدل شكاف‌دار بررسي شده است. روش درمان با ژل منجر به انسداد شكاف شده و ضريب بازيافت نفت ماتريس از مقدار 29% در مرحله سيلاب زني اوليه به 94% در مرحله سيلاب‌زني ثانويه افزايش مي‌يابد.