Skip to main content
SUPERVISOR
Rohallah Hashemi,Hamidreza Shahverdi
روح اله هاشمی (استاد راهنما) حمیدرضا شاه وردی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masoud Kavand
مسعود کاوند

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Experimental Evaluation of Wettability Alteration Mechanisms in Carbonate Reservoirs by Manipulation of Low Salinity Water Ions
Several studies have confirmed positive effect of low salinity water injection on Enhanced oil Recovery (EOR). Although more than 60 percent of oil reservoirs around the world are carbonate reservoir, but most of these studies have done on sandstone reservoirs. However, effect of low salinity water injection on carbonate reservoirs has attracted more attention in recent years. In this study, at first, optimum salinity level of 10 times diluted seawater was discovered by spontaneous imbibition experiments on limestone cores. Then, experiments were conducted using dolomite slabs in the optimum salinity level and attempts were made for evaluating governing mechanisms in low salinity water injection based on wettability alteration measurements. According to results obtained from these experiments, Ca 2+ and Mg 2+ cations were determined as main factors and sulfate, nitrate and hydroxide anions were determined as facilitating factors of wettability alteration toward more water wetness. Best results obtained with wettability index (WI) of 0.88 in using a solution consist of Ca 2+ , Mg 2+ and SO 4 2- ions. By adding bicarbonate ion to this solution (at the same concentration of this ion in 10 times diluted sea water) WI decreased to 0.59, while in two times increasing of salinity level (only by introducing NaCl) WI was reduced to 0.76. This result indicates that bicarbonate ion is a strongly disturbing factor acting against wettability alteration toward more water wetness. Also using a solution consist of Mn 2+ demonstrated that other cations can cause wettability alteration toward more water wetness and enhance oil recovery through surface change mechanism. Also for confirmation of obtained results in contact angle measurement experiments, a triple sequence flooding experiment was done on a dolomite core, that confirmed disturbing effect of bicarbonate ion in EOR. Keywords: low salinity water, carbonate reservoir, enhanced oil recovery, wettability alteration, imbibition, contact angle.
مطالعات زیادی تاثیر مثبت تزریق آب کم نمک بر ازدیاد برداشت نفت را تایید کرده اند. علی رغم اینکه بیش از 60 درصد مخازن نفتی در جهان از جنس مخازن کربناته هستند، این مطالعات بیش تر بر روی مخازن ماسه ای انجام شده است. البته در سال های اخیر توجه بیش تری به بررسی تاثیر تزریق آب کم نمک در مخازن کربناته صورت گرفته است. در این مطالعه در ابتدا به وسیله‌ی آزمایش‌های آشام بر روی مغزه های آهکی، درجه‌ی شوری بهینه در رقیق سازی آب دریا به میزان 10 برابرتعیین شد. سپس آزمایش‌هایی با محلول‌های مختلف در درجه شوری بهینه بر روی برش‌های نازک دولومیتی انجام شده و تلاش شد با اندازه گیری تغییر ترشوندگی مکانیسم‌های حاکم بر تزریق آب کم نمک مورد بررسی قرار گیرد. بر اساس نتایج به دست آمده از این آزمایش‌ها کاتیون‌های کلسیم و منیزیم عوامل اصلی، یون‌های سولفات، نیترات و هیدروکسید به عنوان عوامل تسهیل کننده در تغییر ترشوندگی سطح به سمت آبدوستی بیشتر تعیین شد. بهترین نتیجه با شاخص تغییرترشوندگی 88/0 در استفاده از محلول شامل یون‌های کلسیم، منیزیم و سولفات به دست آمد. با افزودن یون بیکربنات به محلول حاوی سه یون یاد شده (به اندازه غلظت این یون در آب دریای ده برابر رقیق شده)، شاخص تغییرترشوندگی به 59/0 کاهش یافت در حالی که افزایش درجه شوری به میزان دو برابر( تنها با افزودن نمک سدیم کلرید) شاخص تغییر ترشوندگی را به 76/0 رساند. این مساله یون بیکربنات را به عنوان یک عامل مزاحم قدرتمند در تغییر ترشوندگی نشان می دهد. هم چنین با استفاده از محلولی حاوی کاتیون منگنز اثبات شد که سایر کاتیون‌ها نیز می‌توانند از طریق مکانیسم تغییر سطح، باعث تغییر ترشوندگی به سمت آبدوستی بیش‌تر و نتیجتا ازدیاد برداشت نفت شوند. در نهایت به منظور تایید نتایج به دست آمده در آزمایش‌های اندازه گیری زاویه تماس، سه مرحله آزمایش سیلابزنی بر روی مغزه‌ی دولومیتی انجام شد، که این آزمایش تزاحم یون بیکربنات در ازدیاد برداشت نفت را تایید کرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی