تاثیر نوع و غلظت یون های فاز آبی بر ترشوندگی سطح کلسیت و کشش بین سطحی نفت اسیدی-آب نمک

چکیده در فرایند تزریق آب به مخزن، بخشی از مواد فعال سطحی که به­طور طبیعی در نفت وجود دارند، می­توانند درآب تزریقی حل شوند. وجود این مواد پدیده­های سطحی، سامانه سه فازی آب-نفت-سنگ را تحت تاثیر قرار می دهد. تاثیر این مواد به­منظور اصلاح ترکیب یونی آب تزریقی، در مطالعات پیشین کمتر مورد­ توجه بوده است. در این مقاله ابتدا تاثیر ترکیبات اسیدی موجود در نفت خام و ترکیب آب اولیه بر ترشوندگی اولیه سنگ کربناته بررسی شد. سپس جهت بررسی تغییرات ترشوندگی سنگ کلسیتی نفت­دوست از آب نمک­های منیزیم­کلرید، کلسیم کلرید، پتاسیم کلرید و سدیم سولفات با مولاریته بین ۱/۰ تا ۱ استفاده شد. کشش بین­سطحی نفت با آب مقطر و نمونه­های آب نمک با غلظت­های یونی مختلف به­طور جداگانه اندازه­گیری و مقایسه شد. تغییر در خواص سطحی نمونه­های سنگ کلسیت از طریق اندازه­گیری زاویه تماس پس از پیرسازی نمونه­های مقطع نازک در آب نمک­ها و نفت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت یون­ها و قدرت یونی محلول­های نمکی، به­دلیل انحلال ترکیبات اسیدی نفت در سطح تماس دو فاز آب و نفت، کشش بین سطحی کاهش می­یابد. همچنین در صورت غالب بودن ترکیبات اسیدی در نفت، یون منیزیم بیشترین تاثیر را در کاهش کشش بین سطحی و تغییر ترشوندگی سنگ دارد. به طوری که با افزایش غلظت آن تا ۱ مولار، کشش بین سطحی به مقدار ۱ (mN/m) و زاویه تماس به ۴۲ درجه کاهش می­یابد. اندازه­گیری زاویه تماس نشان داد که ترکیب آب اولیه موجود در سنگ مخزن بر تغییر ترشوندگی اولیه سنگ موثر بوده و تشکیل لایه یونی-آلی در مجاورت سطح سنگ از مهم­ترین عوامل تغییر ترشوندگی است. حضور یون منیزیم در آب اولیه موجود در سنگ، موجب کاهش زاویه تماس به ۱۴۵ درجه و افزایش آب­دوستی در سطح سنگ می­شود. همچنین افزایش حلالیت ترکیبات اسیدی محلول در نفت در فاز آبی بر تغییرات ترشوندگی سنگ تاثیر زیادی دارد. نتایج به­دست آمده نشان داد که برهم­کنش بین یون­های موجود در فاز آبی بخصوص کاتیون­ها و آنیون­های دو ظرفیتی و مواد فعال سطحی (کربوکسیلیک اسید) رفتار سطحی آب را در تماس با فاز نفت و سنگ مشخص می­کند. واژه های کلیدی: ترشوندگی، کشش بین­سطحی، ترکیبات اسیدی نفت، یون­های دو ظرفیتی، لایه یونی-آلی

تاثیر نوع و غلظت یون های فاز آبی بر ترشوندگی سطح کلسیت و کشش بین سطحی نفت اسیدی-آب نمک Keywords:

Wettability , IFT , Acidic oil , Divalent ions , Ionic-organic layer , ترشوندگی , کشش بین سطحی , ترکیبات اسیدی نفت , یون های دو ظرفیتی , لایه یونی-آلی