بررسي ميكروسكوپي و ماكروسكوپي اثر هم‌زمان تورم و مهاجرت رس‌ها بر نفوذپذيري سنگ در تزريق آب هوشمند

در سال‌هاي اخير، تزريق آب هوشمند به‌عنوان يك روش اقتصادي و سازگار با محيط زيست براي افزايش ضريب بازيافت نفت مورد توجه مهندسين صنعت قرار گرفته است. از طرفي پديده‌هاي مهاجرت و تورم رس‌هاي موجود در سنگ مخزن در اثر كاهش شوري و تغيير محيط يوني، باعث تغييرات قابل توجه نفوذپذيري مخازن ماسه‌سنگي/ كربناته مي‌شود، كه عامل آسيب سازند معرفي مي‌گردد. در اين مطالعه ابتدا، آزمايشات استاتيك براي تعيين ميزان و نوع خاك رس با استفاد از آزمايشات XRD و SEM برروي نمونه مغزه سنگ و آزمايشات تورم سنج براي مطالعه اثر مايعات مختلف بر تورم رس‌هاي مورد شناسايي (كائولينيت و اسمكتيت) انجام شد. با استفاده از نتايج آزمايشات تورم سنج براي آزمايش‌هاي ميكرومدل و سيلاب‌زني به‌ترتيب سيالات تزريقي آب سازند،آب دريا،آب سازند 40 بار رقيق، آب دريا 20 بار رقيق، نانوسيالات و تركيب آب دريا 20 بار رقيق و 1% زيركنيوم اكسي كلرايد طراحي و انتخاب شدند. سپس آزمايشات مدل ديناميك جديد در دو محيط رسي ميكرومدل و سيلاب‌زني ساخته شده مطابق مشخصات سنگ مخزن واقعي طراحي و انجام شد. در اين تحقيق شاخص آسيب سازند براي بيان تأثير هم‌زمان يا مجزاي تورم و مهاجرت رس‌هاي تورمي و غيرتورمي مطابق شواهد مشاهده‌اي تغييرات نفوذپذيري در ميكرو مدل به‌همراه تفسير و مقايسه محاسبات كميتي آزمايشات سيلاب‌زني در فعل و انفعالات آب نمك/خاك رس ارائه شد. نتيجه مشترك اين آزمايشات نشان دادكه كاهش تدريجي شوري آب سازند و اولويت تزريق سيال كنترلي تورم در تركيب سيال تزريقي با اثر مكانيسم هم‌زمان تورم و مهاجرت رس‌ها در ميكرومدل سبب 5 تا 10% كاهش شاخص آسيب مي‌گردد. همچنين، حذف سيال كنترل مهاجرت با الويت تزريق سيال كنترل تورم در تركيب سيال تزريقي براي هر دو تراكم 5 و 10% مخلوط رس‌ها با اثر مكانيسم هم‌زمان تورم و مهاجرت رس‌ها در نمونه سنگ مخزن سبب 10 تا 20% كاهش آسيب شاخص سازند مي‌گردد. درضمن، تركيب 1% زيركونيوم اكسي كلريد در آب درياي 20 بار رقيق به‌عنوان سيال تزريقي مناسب كنترل تورم معرفي مي‌گردد. با اين دست‌آورد در الگوي تزريق آب هوشمند به‌عنوان يك روش ازدياد برداشت كه در صنعت نفت مورد توجه مي‌باشد با حذف يا كنترل آسيب سازند به‌دليل حضور سيال ناسازگار با ماهيت سنگ مخزن حداكثر ضريب برداشت حاصل خواهد شد.