بررسي آزمايشگاهي تاثير پارامترهاي شكاف بر بازده جاروب نفت حين تزريق نانوسيال

Experimental Investigation of Fractures Parameters Effect on the Oil Recovery Using Nanofluids

فن‌آوري جديد و منحصر به فرد نانو اين ظرفيت و پتانسيل را دارد كه تغييرات چشم‌گيري در حوزه‌هاي متنوع نفت و گاز ايجاد نمايد و تحقيقات اخير نشان داده است كه حضور نانوذرات در آب تزريقي به ميادين نفتي باعث افزايش بازيافت نفت مي‌شود. از آنجايي كه توليد از مخازن شكاف‌دار سهم قابل توجهي از توليد نفت در دنيا را به خود اختصاص داده است؛ در اين تحقيق تاثير پارامترهاي مختلف شكاف از قبيل: طول، زاويه، موقعيت و تعداد شكاف هنگام تزريق نانوسيال حاوي 1 درصد وزني نانوذره سيليكا در مجموعه ميكرومدل بررسي شد. قبل از تزريق، بررسي‌هاي مرتبط با پايداري نانوسيال‌هاي مورد استفاده كه شامل آب مقطر و محلول حاوي 1 درصد وزني نانوذره سيليكا و محلول حاوي1 درصد وزني نانوذره سيليكا و 3 درصد وزني نمك NaCl بودند، به صورت كيفي و كمي انجام شد و نتايج نشان دهنده پايداري مناسب نانوذره سيليكا مي‌باشد. پس از طراحي و ساخت ميكرومدل‌هاي مختلف و نيز تهيه سيالات بمنظور تزريق درون ميكرومدل، فرآيند تزريق توسط دوربين عكس برداري شد. با توجه به آناليز تصويرهاي گرفته شده در بازه‌هاي زماني مشخص ميزان بازيافت نفت در هر فرآيند تزريق محاسبه مي‌شود. همچنين به‌منظور بررسي مكانيسم‌هاي موثر بر ازدياد برداشت نفت اندازه‌گيري‌هاي مرتبط با گرانروي سيال تزريقي و ميزان كشش ميان سطحي انجام گرفته است. بررسي داده‌هاي ميكروسكوپي تاثير نانوذره بر تغيير ترشوندگي محيط به حالت آبدوست در بخش‌هايي از ميكرومدل را نشان مي‌دهد كه اين امر باعث افزايش ضريب بازيافت ميكروسكوپي نفت مي‌شود. نتايج آزمايشگاهي حاصل از مطالعه پارامترهاي موثر شكاف ثابت مي‌كند كه با افزايش طول شكاف از 2 به cm 6 ميزان بازيافت نفت تا ۸/۴۲% هنگام تزريق آب مقطر كاهش يافته است و وجود شكاف‌هاي عمود بر مسير جريان ميزان بازيافت نفت بيشتري به ميزان ۳/۳۸% را براي حالت تزريق نانوسيال حاوي نانوذره سيليكا نشان داد. همچنين هرچه شكاف به محل توليد نفت نزديك‌تر باشد ميزان توليد نفت بيشتر مي‌شود و وجود دو شكاف موازي نيز توليد نفت را به ميزان ۴/۲% افزايش داده است.

The unique and new nanotechnology has the potential to make significant changes in various fields of oil and gas. Recent researches have illustrated that increase of oil recovery is caused by the presence of nanoparticles in water injection. Since the production from fractured reservoirs is an important part of world’s oil generation, in this research, the influence of various fracture parameters; such as, length, angle, position and the number of fracture have been studied during the injection of nanofluid with 1 wt% silica nanoparticles. Related measurements with nanofluids stability show the proper constancy of silica nanoparticles. After analyzing the taken pictures at specified intervals, the oil recovery is calculated in each injection process. In addition, to investigate the effective mechanisms in enhanced oil recovery, the injected fluid viscosity and also the interfacial tension has been measured. Results show that silica nanoparticles have positive impacts on enhanced oil recovery in all models. Also reviewing the microscopic data indicates that nanoparticles have influence on wettability alteration of environment into hydrophilic state in parts of the micromodel. Investigation of effective parameters shows that by increasing the fracture length, the oil recovery factor has been decreased to 8/42. Further, the fracture existence perpendicular to the flow path leads to more oil recovery factor (3/38 for nanofluid injection). In addition, by decreasing the fracture distance from the oil production area, the recovery improves, and also the existence of two parallel fractures has increased the oil production to 4/2.