مطالعه آزمايشگاهي اثر نانورس برروي ترشوندگي سنگ مخزن

A Laboratory-scale Study of the Effect of Nanoclay on the Wettability of Reservoir Rock

ترشوندگي يك پارامتر كليدي است كه ويژگي‌هاي پتروفيزيكي سنگ‎هاي مخزن را تحت تاثير قرار مي‌دهد. اغلب اوقات، نفوذ تراويده گل حين حفاري زون نفتي، باعث تغيير عمده‌اي در ترشوندگي شده و اثرات فراواني بر جابه‌جايي نفت توسط آب از خود برجاي مي‌گذارد كه نهايتاً توليد و روش‌هاي بازيابي نفت را تحت تاثير قرار مي‌دهد. در اين مطالعه اثر سه نمونه بنتونيت متداول مورد استفاده در چاه نفت، بنتونيت خالص‌سازي شده و نانورس برروي ترشوندگي ماسه سنگ و سنگ كربناته با استفاده از روش زاويه تماس مورد بررسي قرار گرفته است. اصلاح خواص سطحي ورقه‌هاي مونت ‌موريلونيت با استفاده از اصلاح‌گر دوشاخه آب‌گريز، ترشوندگي ذرات را از حالت آب دوست به سمت نفت دوست تغيير داد كه اين تغيير خواص سطحي، منجر به پخش‌شوندگي مناسب نانورس (آلي) درون فاز نفتي (آب‌‌گريز) گرديد. پس از اندازه‌گيري زاويه تماس ناشي از قرار گرفتن سوسپانسيون تهيه شده از هر كدام از سه نمونه، مشاهده شد كه نمونه‌‌هاي بنتونيت معمولي و خالص شده منجر به تغيير ترشوندگي نمونه‌هاي ماسه سنگي و آهكي به آب دوست شدند، در حالي كه نانورس به دليل آب‌گريز شدن، منجر به تغيير زاويه تماس به سمت نفت دوستي شد. بر اساس مشاهدات صورت گرفته، استفاده از نانورس به عنوان افزاينده گل حفاري پايه نفتي، به دليل سازگاري ترشوندگي با منطقه نفتي و نيز خاصيت پخش‌شوندگي مطلوب در سيال حفاري نفتي، پيشنهاد مي‌شود.

Wettability is an important parameter that influences the petrophysical properties of reservoir rocks. When drilling is doing, the penetration of mud filtration into formation causes considerable wettability alteration and affects the oil displacement by water. Hence the enhanced oil recovery methods will be affected because of formation damage. In this study, the effect of three samples (a bentonite commonly used in oil well drilling, a purified bentonite, and nanoclay) on wettability of sandstone and carbonate rocks has been studied using the contact angle method. The modification of surface properties of montmorillonite sheets by hydrophobic plug reformer changed the wettability of the clay particles from water-wet to oil-wet. This change resulted in the suitable dispersion of nanoclay (organic) into oil phase (as hydrophobic phase). The contact angle measurements of the prepared suspension from each of three samples showed that common and purified bentonites altered the wettability of the sandstone and limestone rocks to water wet, whereas the nanoclay changed contact angle to oil-wet behavior. Based on these observations, use of nanoclay, as an oil-based drilling mud additive, is useful due to its compatibility with oil zone wettability and suitable dispersion in oil-based drilling fluid.