University of Stavanger????????????????‍????✍????,Enhanced Oil Recovery by Smart Water Injection



مخازن شکافدار

مخازن شکافدار طبیعی مخازنی هستند که حاوی شکستگی های طبیعی می باشند و تاثیرات مثبت یا منفی بر روی جریان سیال می گذارند. مخازن شکافدار طبیعی دو نوع محیط متفاوت دارند. یکی ماتریکس که ذخیره بالا وظرفیت جریانی پایین می باشد و دیگری شکافها (شکستگی ها) که مسیر جریانی بالایی را فراهم می کنند، ولی دارای ذخیره پایینی هستند.

محدود نیمی از مخازن جهان کربناته شکافدار هستند و بیش از نصف باقیمانده جهان ،در این مخازن می باشد.مخازن کربنات شکافدار،پیچیده ترین مخازن از نظر مدل سازی و مدیریت مخزن می باشد.عمده این مخازن بازیابی اولیه پایینی دارندبنابراین پتانسیل ازدیاد برداشت بالایی دارند.محدوده روش هایی که برای ازدیاد برداشت نفت توسعه و اعمال شده اند،نشان دهنده افزایش تقاضا برای منابع انرژی است .مطالعات زمین شناسی مخزن یکی از متغیرهای مهم‌در انتخاب ازدیاد برداشت از مخزن می باشد.براساس پایگاه داده بین‌المللی ازدیاد برداشت ،حدود 1507 پروژه در طی دهه اخیر اجرا شده اند،که نشان دهنده اهمیت موضوع است.


این متن دومین مطلب آزمایشی من است که به زودی آن را حذف خواهم کرد.

زکات علم، نشر آن است. هر

وبلاگ می تواند پایگاهی برای نشر علم و دانش باشد. بهره برداری علمی از وبلاگ ها نقش بسزایی در تولید محتوای مفید فارسی در اینترنت خواهد داشت. انتشار جزوات و متون درسی، یافته های تحقیقی و مقالات علمی از جمله کاربردهای علمی قابل تصور برای ,بلاگ ها است.

همچنین

وبلاگ نویسی یکی از موثرترین شیوه های نوین اطلاع رسانی است و در جهان کم نیستند وبلاگ هایی که با رسانه های رسمی خبری رقابت می کنند. در بعد کسب و کار نیز، روز به روز بر تعداد شرکت هایی که اطلاع رسانی محصولات، خدمات و رویدادهای خود را از طریق

بلاگ انجام می دهند افزوده می شود.


این متن اولین مطلب آزمایشی من است که به زودی آن را حذف خواهم کرد.

مرد خردمند هنر پیشه را، عمر دو بایست در این روزگار، تا به یکی تجربه اندوختن، با دگری تجربه بردن به کار!

اگر همه ما تجربیات مفید خود را در اختیار دیگران قرار دهیم همه خواهند توانست با انتخاب ها و تصمیم های درست تر، استفاده بهتری از وقت و عمر خود داشته باشند.

همچنین گاهی هدف از نوشتن ترویج نظرات و دیدگاه های شخصی نویسنده یا ابراز احساسات و عواطف اوست. برخی هم انتشار نظرات خود را فرصتی برای نقد و ارزیابی آن می دانند. البته بدیهی است کسانی که دیدگاه های خود را در قالب هنر بیان می کنند، تاثیر بیشتری بر محیط پیرامون خود می گذارند.


زاویه تماس از طریق ،اندازه گیری زا یه ای که یک قطره از مایع به سطح جامد ایجاد می کند،به دست می آید و کمیتی برای بیان ترشوندگی سطح جامد به وسیله مایع است.بسته به اینکه زاویه کوچکتر یا بزرگتر از 90 درجه باشد سطح جامد آبدوست یا ابگریز است ،در زاویه صفر سطح کاملا صفر می شود،به عبارت دیگر زاویه 90درجه مرز بین آبدوستی و ابگریزی است.زاویه تماس یک قطره از مایع با سطح در تعیین ترشوندگی ان،موثر است.هر چه زاویه تماس به صفر نزدیک باشد ترشوندگی بیشتر است.هر چه زاویه تماس به 180نزدیک تر باشد ابگریزی افزایش می یابد


جریان سیال در محیط متخلخل بستگی به پدیده های سطحی بین سنگ و سیال،خواص فصل مشترک سیال-سیال وسیال-سنگ، خواص ترمودینامیکی،و رفتار فازهای سیالات،بسیاری از پارامترهای دیگر از قبیل تخلخل،جنس و شکل هندسی خلل و فرج داخل سنگ مخزن،ترکیب نفت و اب نمک مخزن دارد.یکی از پدیده های سطحی مهم در مخازن نفت،ترشوندگی است که روی تعدادی از پارامترهای مخزن از قبیل نفوذ پذیری نسبی، فشار مویینگی ،جا به جایی نفت،در صد اشباع نفت باقیمانده ،خواص الکتریکی، برداشت ثانویه و ثالثیه نفت،تاثیر به سزایی دارد.اهمیت زیاد ترشوندگی در مخازن نفتی به دلیل ان‌است که موقعیت،میزان جریان و توزیع فضایی سیالات در محیط متخلخل توسط آن کنترل می گردد.تمایل یک سیال به پخش شدن یا چسبیدن به سطح جامد در حضور سیال و یا دیگر سیالات که با ان امتزاج پذیر نباشند بهترین تعریفی است که برای ترشوندگی می توان به کار برد.


بدون استفاده از اثر شوری،باعث می شود تا بازیابی نفت به طور کلی با واقعیت متفاوت باشد.شوری فاز اب،ویسکوزیته اب تزریقی را نیز افزایش می دهد با توجه به این بهبود در تحریک اب ،نفت بیشتری به سمت چاههای تولیدی جابه جا خواهد سد.مشکل افزایش شوری اب تزریقی این است که نمک بیش از حد ممکن دست به تجهیزات پمپ‌آسیب بزند. با گذشت زمان،رسوبات نمک در دستگاههای پمپاژ ممکن است موجب کاهش کارایی پمپ ها و خوردگی لوله ها شود. در نتیجه تزریق اب شور باعث مشکلات خوردگی و شکست پمپ می شود.و از لحاظ اقتصادی هزینه های هنگفتی را در بر خواهد داشت.


سیلاب که یکی از تکنیک های مفید EOR که دز لحاظ اقتصادی کار آمدند و گران قیمت است. سیلاب سورفکتانت برای کاهش تنش بین فاز اب و نفت به کار برده می شود. سورفکتانت ها را گی توان به نام های مختلف نامگذاری کردامولسیون کننده ها،عوامل حل کننده و مواد شوینده،هنگامی که نسبت قطبی و غیر قطبی از مولکول ها،هنگامی که چنین مولکولی در یک سیستم نفت و اب قرار می گیرد،گروه قطبی ها به سمت اب جذب می شود،و غیر قطبی به سمت نفت جذب می شوند.در نتیجه کاهش کشش بین سطحی بین فاز اب و نفت وقتی یک سورفکتانت وجود دارد قرار داده شده اب آن را در سطح و تنش سطحی بین اب و هوا را کاهش می دهد.

5


افزودنی های مواد شیمیایی به مایع ،ویژگی تنش سطحی را تغییر می دهد .اثر اضافه کردن یک ماده شیمیایی غیر مرتبط به ماده و در نتیجه تغییر کشش سطحی آن به واسطه مثال قرار دادن صابون (یک سورفکتانت)در اب به منظور کاهش کشش سطحی،که باعث می شود خاک به راحتی با ان‌مخلوط شود .


یکی از راههای توصیف کشش سطحی در مایعات ویژگی یک سطح مایع است که مقاومت می کند.این یک مانع برای مواد خارجی است و مایع را با هم مخلوط می کند.این ویژگی همیشه در حاضر توسط نیروهای نامتقارن بر روی مولکولهای سطحی که به سمت بخش اصلی مایع منتهی می شود ایجاد می شود.

اصول کشش بین سطحی در مخازن نفتی ممکن است 3 فاز سیال یعنی گاز،نفت،اب وجود داشته باشد.همه این فازهای سیال در شرایط مخزن مربوط امتزاج ناپذیرند.وقتی که این فازهای سیال درون مخزن نفتی در تماس با هم قرار گیرند،می توان کشش سطحی را بین زوج های -نفت،گاز-اب و نفت -اب به خوبی تعریف نمود.ضخامت سطح تماس بین دو سیال تنها به اندازه قطر چند مولکول است.


تزریق اب به لایه های مختلف زمین معمولا با دو هدف افزایش تولید و دفع آبهای زائد صورت می گیرد. اهمیت مطالعه کیفیت اب از آنجا ناشی می شود که آشنا نبودن به کیفیت اب و واکنشهای اب یا سنگ‌ و سیالات مخزن می تواند سبب آسیب های جبران ناپذیری در مخزن می شود.‌برای جلوگیری از این آسیب ها باید پارامترهایی مانند شوری،مواد جامد همراه،PH، میزان اکسیژن،میزان مواد هیدروکربوری همراه و غیره برای اب تعیین شوند.


یکی از راههای توصیف کشش سطحی در مایعات ویژگی یک سطح مایع است که مقاومت می کند.این یک مانع برای مواد خارجی است و مایع را با هم‌مخلوط می کند.این ویژگی همیشه در حال حاضر توسط نیروهای نامتقارن بر روی مولکولهای سطحی که به سمت بخش اصلی مایع منتهی می شود ایجاد می شود.


به طور کلی در سیلابزنی اب معمولی کیفیت اب جوری باید باشد که با سیالات مخزن واکنشی ندهد و مواد جامد همراه و شوری آن مشکلاتی مانند کاهش تزریق پذیری و تشکیل رسوب را ایجاد نکند.در تزریق اب با شوری کم‌،شوری اب از اهمیت قابل توجهی برخوردار است و شوری آن نباید از حد مجاز بیشتر و یا کمتر باشد.این شوری با توجه به خصوصیات مخزن،به ویژه میزان رس تعیین می شود .معمولا شوری اب در این روش بین 600 تا 1000ppmاست.


از اواسط دهه ۱۹۹۰ درک شیمیایی تغییرات خیس شدن در کربنات ها توسط دانشگاه استاوانگر نروژ بهبود یافت .مکانیسم‌شیمیایی توضیح داده شده است که چرا اب دریا به عنوان یک مایع هوشمندEOR در مخازن کربنات با درجه حرارت بالا عمل می کنند.تعامل سمبوتیک بین یونهای تعیین کننده بالقوه در اب دریا (Mg,Ca,So4)و سطح کربنات جذب شده توسط مواد کربوکسیلیک از روغن باعث افزایش رطوبت اب سنگ‌می شود و نیروهای مثبت مویرگ افزایش می یابد و اب خود به خود به ماتریس نفوذ می کند و نفت را جا به جا می کند.،که در مخازن کربنات خوراکی طبیعی نفت خام بسیار مهم است.

میدان اکفیسک در دریای شمال نمونه ای از موفقیت در تزریق اب دریاست.مخزن بسیار شکسته و مخلوط مرطوب است که در برابر تزریق اب اشاره شده است.اکنون بهبودی به حدود 50 _55 درصد برآورد شده است،در مقایسه با 18 ابتدایی می باشد.کارایی اب دریایی حتی با حذف Nacl بهبود می یابد و مایع تزریقی سولفات را افزایش می دهد.

سولفات یون کلیدی است که به عنوان یک کاتالیزور برای تغییرات مرطوب عمل می کنند.برخی از مخازن کربنات نیز حاوی انیدریت Caso4 در ماتریس هستند .در چنین شرایطی،یک اثر EOR با تزریق اب شور،شوری نیز می تواند در کربنات مشاهده شود. این در راستای مکانیسم پیشنهادی برای اصلاح رطوبت است.


اولین بار تزریق اب در جهان توسط جان فرشته کارل در سال 1880پیشنهاد شد.این مفهوم در ابتدا بحث برانگیز بود.حتی ممنوع بود.در برخی از ایالت های ایالت متحده از آنجایی که تصور می شد که این روش ممکن است مضر باشد.

تزریق اب ابتدا در میدان برادفورد در پنسیلوانیا 1865انجام شد.و سیلابزنی در 1880 رایج شد.

موارد دیگر عبارتند از:انتاریو،کانادا در سال 1913 و رودخانه کرن فیل در کالیفرنیا در سال 1917 استفاده از تزریق به دست آمد.در دهه 1950امروزه بیش از 50درصد از ایالات متحده و 74درصد از برزیل تولید روزانه نفت از مخازن تزریقی اب تولید می شود.


اولین تجربه تزریق اب به سال 1956 به میدان ابریق بر میگردد که به دلیل موفقیت آمیز بودن این عملیات،در اوایل دهه1960 کار تزریق به میدان قوار قبل از افت فشار این میدان آغاز شد و در سال 1998 معادل 12 میلیون بشکه در روز به دو میدان قوار و ابقیق اب تزریق می شد.براساس گزارشات شرکت سعودی آرامکو،در حال حاضر روزانه 12میلیون بشکه اب به 3میلیون قوار،ابقیق و بری تزریق می شود که 7میلیون بشکه آن از تصفیه آب دریا،3 میلیون بشکه آن از واحدهای جداسازی نفت و گاز و 2 میلیون بشکه نیز از سفره های آبهای زیر زمینی تامین می شود.از مجموع12میلیون بشکه از8میلیون بشکه به میدان قوار و 4میلیون بشکه به میدان بری و ابقیق تزریق می شود.

شرکت آرامکو با وجود گذشت 4 دهه از شروع تزریق اب به مخازن نفتی،هم ز هم از این عملیات درس می گیرد.مدیریت تزریق و گاهی از الگوهای جریان آب تزریق شده در داخل مخزن می تواند از بروز مشکلات جدی در عملیات تزریق جلوگیری به عمل آورد.همچنین عربستان با تجربه آموخته دست که تزریق اب به مخازن باید از همین مرحله شروع تولید آغاز شود.لذا به عنوان‌نمونه به میدان خواریس که به تازگی توسعه یافته است،روزانه 2 میلیون بشکه در روز اب تزریق می کند عربستان به توسعه و به کارگیری تکنولوژی های نوین در میادین نفتی خود اهمیت می دهد.


از لحاظ تاریخی،عملیات برداشت نفت به سه بخش تقسیم می شود،مرحله اولیه،ثانویه،ثالثیه تولید می شود.پس از عملیات حفر چاه و اصابت آن به مخزن نفت،با فشار زیاد موجود در مخزن،جریان نفت به سوی دهانه خروجی چاه سرازیر می شود. این مرحله از استخراج که عامل آن فشار داخل خود مخزن است به بازیافت اولیه نفت مرسوم است.با افزایش تولید،و کاهش فشار سرعت تولید نیز کاهش می یابد تا اینکه فشار به حدی می رسد که دیگر نفت خارج نمی شود.در این مرحله ممکن است از 30 تا 50درصد کل نفت مخزن استخراج شود.علاوه بر فشار مخزن عوامل دیگری مانند خواص سنگ‌مخزن و میزان تخلخل آنها و همچنین دمای مخزن نیز در میزان تولید موثرند.به عنوان مثال کل مخازن تفت آمریکا حدود 10×400 بشکه بوده که تا سال 1970حدود 10×100 بشکه آن توسط روشهای اولیه استخراج شده اند.البته هر چه میزان‌گاز در مخزن بیشتر بلشدمقدار تولید نفت توسط این روش بیشتر است. زیرا تغییرات حجم گاز در مقابل تغییر فشار بسیار زیاد است.به عنوان مثال در ایالت پنسیلوانیای آمریکا به دلیل پایین بودن نفوذ پذیری (کمتر از 50میلی دارسی)و انرژی کم مخزن که ناشی از پایین بودن مقدار گاز طبیعی آزاد است،میزان نفت استخراج شده با ردش های اولیه بین 5تا 25 درصد کل نفت بوده است و به همین دلیل در این ایالت روش های مرحله دوم‌ از سال 1900 شروع شد.بعد از اتمام مرحله اولیه،مرحله ثانویهبرداشت نفت شروع می شود. از روش های موثر در مرحله دوم،یکی سیلابزنی آبی و دیگر سیلابزنی گازی یاتزریق گاز است.در روش سیلابزنی ابی،اب بافشار به مخزن تزریق شده و باعث خروج با فشار نفت می شود. 


مهمترین چالش در بهره برداری نفت از مخازن کربناته شکافدار که سبب کاهش در صد بازیافت نفت از آنها می شود،پیچیده ماندن مقدار زیادی از نفت درون شبکه ماتریسی سنگ و چسبیدن به سطح سنگ‌است.دو عامل اصلی موجب این پدیده می شود. یکی حالت ترشوندگی سنگ‌کربناته که در بیشتر مخازن نفت دوست است و دیگری تفاوت زیاد مابین تراوایی پایین شبکه ماتریسی سنگ و تراوایی بالای شبکه شکافهای سنگ‌ می باشد.به دلیل بالا بودن تراوایی شبکه شکاف نسبت به شکاف ماتریسی سنگ، به هنگام جا به جایی نفت توسط اب،نفت موجود در شکاف ها به سرعت تخلیه شده و حجم زیادی از نفت در داخل شبکه ماتریس سنگ‌ باقی  می ماند. به طور کلی مخزن شکافدار مخزنی است که در ساختار آن شکستگی یا ترک وجود داشته باشد سنگهای شکسته با فضاهای کوچک و خالی به صورت منظم و غیر منظم تشکیل شده اند. ضمن اینکه این شکافها شبکه هایی را ایجاد می کنند.این شبکه می تواند تمام یا بخشی از مخزن نفت را شامل شود. در ساختار این شبکه هر یک از سیال ها می توانند درون شبکه شکافها از هر نقطه به نقطه دیگر جریان یابند.مثال های بارز مخزن شکافدار در ایران به مفهوم کامل ان،مخازن نفتی هفت گل،گچساران و آغاجاری است. مخازن کرکوک در عراق و کان ترل در مکزیک از دیگر نمونه های این مخازن به شمار می روند. نمونه های مخازن شکافدارغیر کامل،مخازن بی بی حکمیه،بینگ مارون و اهواز است.به بیان دیگر در مخازن مذکور وجود شبکیه شکستگی های نامنظم در مخزن،کل ساختار مخزن را شامل نمی شود.


هیدروکربنها در منافذ با نسبت ویسکوزیته نامساعد،با نیروهای مویرگی روی مقیاسهای مختلف وارد می شوند به عنوان مثال،جریان آبگیری یا جریان گاز سوز N2,Co2 و غیره با یک ویسکوزیته روغن بالا منجر به نسبت تحرک نامطلوب بین جا به جایی نفت و سیال می شود.کسر زیادی از نفت با مایع تزریقی تماس ندارد و نفتی که با ان تماس گرفته شده،جا به جا شده است. تعاملات سنگ و سیال مسئول چسبندگی مایعات به محیط متخلخل است که می تواند روغن مرطوب،اب خیس یا مخلوط مرطوب باشد. در ترکیبات مخلوط شده یا نفت خیس،نفت در منافذ به دلیل وابستگی نفت به سنگ حفظ شده است.در نتیجه جریان آب در مخزن نفت سبک می تواند کارایی بالای مخزن را در اختیار داشته باشد و بازنده جارویی به دلیل افزایش غلظت روغن افزایش یابد.


کانی شناسی سنگ،کیفیت سنگ(تراوایی)،خواص و ترکیب نفت مخصوصا محتوای اسفالتینی،خواص و ترکیب اب سازند،شوری و PH,دما و فشار مخزم،اشباع و تاریخچه اشباع مخزن، به طوری که می توان گفت ترشوندگی یکی از پارامترهای پیچیده مخزن است که به عوامل مختلفی بستگی دارد.این عوامل شامل خواص سنگ و خواص نفت و اب سازند در شرایط مخزن می باشد.


برخی از شورها و غلظت ها در بعضی شرایط علاوه بر الوده کردن اب امولسیون تشکیل می دهند و خود این امولسیون الوده کننده است.شوری بر روی کشش سطحی در اب هوشمند باعث می شود نفت در اب امولسیون شودکه باعث الودگی می شود.و تاثیرات غلظت بر روی الودگی به ما نشان می دهد.وقتی غلظت بالا باشد کشش سطحی پایین است که خود عاملی بر الودگی اب محسوب می شود. (مطالعات ازمایشگاهی کشف شده در دانشگاه صنعتی شریف)

In some cases, in addition to contaminating the emulsion water, some salts and concentrations form the emulsifier, and the emulsion itself is contaminating. It shows us on pollution. When the concentration is high, the surface tension is low, which is a factor in water pollution. Laboratory studies discovered at Sharif University of Technology


مواد فعال سطحی موادی هستند  که به خاطر ساختمان مولکولی خود بیشتر در سطح مایع جمع می شوند به عنوان مثال مواد شوینده جز مواد فعال سطحی هستند زیرا دارای مولکولهایی هستند که یک سر ان جذب مولکول اب می شود و سر دیگر ان از مولکول اب دفع می شود.پس این مواد در سطح اب جمع می شوند،طوریکه سمت اب دوست به طرف اب و سمت اب گریز مولکول به طرف بیرون سطح قرار می گیرد.مواد فعال سطحی چون کشش سطحی را کم می کنند.باعث افزایش کف در مایع می شوند.

موادی مانند الکترولیت های معدنی( نمک-اسید و باز)این مواد به جای سطح مایع ترجیح می دهند در عمق مایع قرار بگیرند.

برخی از شرایط اولیه که بر کشش سطحی تاثیر می گذارند

تنش سطحی خصوصیات یه ماده مایع در اصل پایدار است، اما می تواند با تغییر دما، مواد شیمیایی که ویژگی های پیوند بین مولکولی، اکسیداسیون و حضور ناخاصی ها را تغییر دهد.

با کاهش دما، تنش سطحی افزایش می یابد بر عکس، به عناون تنش سطحی قوی؛ به عنوان مولکولها با افزایش دما در نقطه جوش صفر درجه و در دمای بحرانی ناپدید می شوند.به طور کلی هنگامی که درجه حرارت افزایش می یابد ، به این دلیل که نیروهای انسانی با افزایش فعالیت حرارتی مولکولها کاهش می یابد.

Surface active substances are substances that accumulate more in the liquid surface due to their molecular structure. For example, detergents are among the surfactants because they have molecules that absorb water molecules at one end and water at the other end. After these materials are collected on the surface of the water, the water-loving side is placed towards the water and the water-repellent side of the molecule is placed on the outside of the surface. Active surface materials such as surface tension decrease
Substances such as mineral electrolytes (salt-acid and base) prefer to be deep in the liquid instead of the liquid surface
Some of the basic conditions that affect surface tension
Surface stress is a characteristic of a liquid material that is initially stable, but can change with temperature, chemicals that alter the properties of intermolecular bonding, oxidation, and the presence of impurities
As the temperature decreases, the surface tension increases. On the contrary, due to the strong surface tension, the molecules disappear with increasing temperature at zero boiling point and at critical temperature. In general, when the temperature rises, so on. The reason is that human resources are reduced by increasing the thermal activity of molecules


در دمای معین، سورفکتانت های غیر یونی در اب، بیشتر حل نمی شوند و فاز را با تعداد زیادی از سورفکتانت ها تشکیل می دهند.با توجه به این قطرات این خاص دما به نام ابر نقطه یا دمای برگشت پذیری فاز برای سورفکتانت های غیر یونی مشخص می شود که روند نزدیک تر به ابر نقطه عمل شود.ابر نقطه را می توان با توجه به دمای عملیاتی مورد نظر با استفاده از افزودنی های کافی تنظیم کرد.

At a certain temperature, non-ionic surfactants in water do not dissolve further and form a phase with a large number of surfactants. It is determined that the process is closer to the point cloud. The point point can be adjusted according to the desired operating temperature using sufficient additives


اثراتی که سورفکتانت ها بر روی کشش سطحی دارند وابسته به دما هستند.تنش سطحی مایعات و تاثیر سورفکتانت ها بر تنش سطحی به دما بستگی دارد .علاوه بر این ،پویایی مولکولهای سورفکتانت به دلیل افزایش انرژی حرارتی افزایش می یابد.به طور کلی تنش سطحی با افزایش دما کاهش می یابد.

در نتیجه

ویژگی سورفکتانت حاوی مایعات به طور قابل توجهی تحت تاثیر تغییرات دما قرار می گیرد.با توجه به نوع مایع، تاثیر دما می تواند تاثیر مثبت یا منفی بر ویژگی های مورد نیاز داشته باشد.به منظور جلوگیری از تغییرات منفی، افزودن سورفکتانت اضافی یا رقیق کردن محلول ضروری است.

The effects of surfactants on surface tension depend on temperature. Surface tension of liquids and the effect of surfactants on surface stress depends on temperature. In addition, the dynamics of surfactant molecules increase due to increased thermal energy. In general, surface stress Decreases with increasing temperature.
as a result
The properties of liquid-containing surfactants are significantly affected by temperature changes. Depending on the type of liquid, the effect of temperature can have a positive or negative effect on the required properties. In order to prevent negative changes, add additional or dilute surfactants. Solution is essential


ااکسیداسیون به طور مستقیم بر روی تنش سطحی تاثیر می گذارد. با افزایش تنش سطحی،نیروی بین مولکولی افزایش می یابد.اکسیژن در اتمسفر برای کاهش کشش سطحی مواد مختلف شناخته شده است.حضور الودگی ها،حضور ناخالصی ها در سطح ماده یا محلول در یک ماده مستقیما در تنش سطحی مایع تاثیر می گذارد.به عنوان مثال تنش سطحی اب هنگامی که ناخالصی های بسیار محلول اب به ان اضافه می شوندافزایش می یابد.


تولید و صادرات نفت ایران عملا از حدود یکصد سال پیش با راه اندازی پالایشگاه ابادان اغاز گردید و به تدریج(به جز دوره ای کوتاه در جریان جنگ جهانی دوم و ملی شدن صنعت نفت)افزایش یافت.تولید نفت ایران در سال 1933 به 180 هزار بشکه در روز و در سال 1937 به روزانه 260 هزار بشکه رسیده بود.لیکن به دلیل اغاز جنگ جهانی دوم این میزان تا 160 هزار بشکه در روز کاهش یافت.با اغاز کار کنسرسیوم،در تولید نفت روندی فزاینده اغاز گردید به طوری که نولید از 250 هزار بشکه در روز در سال 1995 به بیش از 4/5 میلیون بشکه در روز تا سال 1973 رسید.در سال 1979 تولید نفت کشور به حدود 5/6 میلیون بشکه در روز رسید.در طول جنگ تحمیلی حداکثر تولید نفت ایران به خاطر بمباران تاسیسات نفتی، به میزان 2 تا 2/5 میلیون بشکه در روز بود که مجددا پس از پایان جنگ به تدریج تولید رو به افزایش گذاشت.در حال حاضر ظرفیت تولید از میدانهای نفتی خشکی حدود 3/5 میلیون بشکه در روز و از میدانهای دریایی حدود 600 هزار بشکه در روز براورد می شود.

براساس امارهای بدست امده نولید روزانه متوسط هر چاه در سالهای قبا از پیروزی انقلاب اسلامی حدود 26000 بشکه در روز بوده که امروز به حدود 2500 بشکه در روز تقلیل یافته و اکثر میدان های بزرگ نفتی ایران مانند اغاجاری،کرنج، مارون، گچساران، بی بی حکمیه، رگ سفید، و اهواز از نیمه عمر خود گذشته و در دوره افت تولید خود می باشند.در ایران، متوسط ضریب بازیافت نهایی اولیه و ثانویه نفت خام،حدود 36% حجم نفت خام درجای اولیه می باشد.و چنانچه با استفاده از روشهای نوین، ضریب بازیافت نهایی نفت خام را بتوان حتی به میزان 1% افزایش داد، رقم قابل توجهی به ذخایر کنونی نفت خام کشور اضافه خواهد شد.

به طور کلی علت اصلی پایین بودن نسبی ضریب بازیافت نهایی نفت خام ایران در مقایسه با سایر کشورهای تولید کننده به این دلیل می باشد.نوع سنگ مخزن در ایران عمدتا کم تراوا و بعضا شکافدار بوده ، در حالی که در سایر کشورها ماسه سنگی و یا از جنس اهک نرم یا خلل وفرج و تراوایی زیاد می باشد. استفاده محدود از روشهای تزریق سیال(اب و گاز)(عمدتا در اواسط یا طی دوران تخلیه)در ایران در مقایسه با گستردگی استفاده از این پروژه در سایر کشورها که از ابتدای تولید از مخزن صورت می گیرد.


به دلیل اینکه تزریق با فشار انجام می شود. انحلال پذیری دما و فشار فرق می کند اب آلوده تر است چون فشار بیشتری وارد شده ولی زمانی که اب وارد سطح می شود،و چون انحلال پذیری فقط تابع دما و فشار است و یک پدیده ترمودینامیکی است،پس ریت تاثیر ندارد، مگر اینکه شانس به تعادل رسیدن نداشته باشد.

تست کشش سطحی می تواند معیار خوبی از الودگی باشد. چون الودگی،کشش سطحی اب را که استاندارد آن ۷۲/۸ می باشد پایین خواهد آورد.اگر کشش سطحی اولیه چون دینامیک وجود دارد از یک مقداری شروع می شود و به تعادل می رسد. اگر این مقدار اولیه مقدار پایینی باشد،اب و نفت توانایی تشکیل امولسیون را خواهد داشت ‌.این تست ها به ما نشان داد که بعضی از ترکیبات یا ریت آنها به این شکل بوده یا نمک یا کشش سطحی که باعث ایجاد امولسیون شده است.اگر ما امولسیون تشکیل بدهیم امولسیون (اب در نفت)یا (نفت در اب)اگر نفت و اب را با هم ،هم بزنیم مقداری آب آلوده می شود ولی دو فاز جدا درست می کنند. گاهی اوقات این آلودگی ها به صورت سرفکتنت عمل می کنند می توان امولسیون پایدار(نفت در اب)و (اب در نفت)را ایجاد کنند.اگر ریت ما جوری باشد که امولسیون را تشکیل بدهد.اگر آبی که تخلیه می کنیم به محیط بعد فرایند تزریق اگر امولسیون داشته باشد هم باعث حذر رفت نفت می شود و از لحاظ اقتصادی ایجاد مشکل می کند و همین که باعث آلودگی اب می شود.

مطالعات ازمایشگاهی کشف شده، توسط دانش آموخته Sharif University


مواد فعال سطحی موادی هستند  که به خاطر ساختمان مولکولی خود بیشتر در سطح مایع جمع می شوند به عنوان مثال مواد شوینده جز مواد فعال سطحی هستند زیرا دارای مولکولهایی هستند که یک سر ان جذب مولکول اب می شود و سر دیگر ان از مولکول اب دفع می شود.پس این مواد در سطح اب جمع می شوند،طوریکه سمت اب دوست به طرف اب و سمت اب گریز مولکول به طرف بیرون سطح قرار می گیرد.مواد فعال سطحی چون کشش سطحی را کم می کنند.باعث افزایش کف در مایع می شوند.

موادی مانند الکترولیت های معدنی( نمک-اسید و باز)این مواد به جای سطح مایع ترجیح می دهند در عمق مایع قرار بگیرند.

برخی از شرایط اولیه که بر کشش سطحی تاثیر می گذارند

تنش سطحی خصوصیات یه ماده مایع در اصل پایدار است، اما می تواند با تغییر دما، مواد شیمیایی که ویژگی های پیوند بین مولکولی، اکسیداسیون و حضور ناخاصی ها را تغییر دهد.

با کاهش دما، تنش سطحی افزایش می یابد بر عکس، به عناون تنش سطحی قوی؛ به عنوان مولکولها با افزایش دما در نقطه جوش صفر درجه و در دمای بحرانی ناپدید می شوند.به طور کلی هنگامی که درجه حرارت افزایش می یابد ، به این دلیل که نیروهای انسانی با افزایش فعالیت حرارتی مولکولها کاهش می یابد.

Surface active substances are substances that accumulate more in the liquid surface due to their molecular structure. For example, detergents are among the surfactants because they have molecules that absorb water molecules at one end and water at the other end. After these materials are collected on the surface of the water, the water-loving side is placed towards the water and the water-repellent side of the molecule is placed on the outside of the surface. Active surface materials such as surface tension decrease
Substances such as mineral electrolytes (salt-acid and base) prefer to be deep in the liquid instead of the liquid surface
Some of the basic conditions that affect surface tension
Surface stress is a characteristic of a liquid material that is initially stable, but can change with temperature, chemicals that alter the properties of intermolecular bonding, oxidation, and the presence of impurities
As the temperature decreases, the surface tension increases. On the contrary, due to the strong surface tension, the molecules disappear with increasing temperature at zero boiling point and at critical temperature. In general, when the temperature rises, so on. The reason is that human resources are reduced by increasing the thermal activity of molecules


 با بررسی میزان و ترکیب محلول اشام در برداشت نفت نشان داده شد،حذف نمک Nacl موجود در اب موجب افزایش فرایند اشام و ازدیاد برداشت نفت می گردد. در اثر افزایش غلظت Nacl در محلول اشام ، برداشت نفت به میزان چشمگیری کاهش یافت. 

افزایش غلظت یونهای سدیم و کلر سبب می شود فعالیت یونهای موثر در پتانسیل سطح کاهش یافته و در واقع از تماس یونهای منیزیم،کلسیم،سولفات ،با سطح سنگ ‌و جدا شدن مواد کربوکسیلیکی جذب شده بر سطح سنگ جلوگیری شود. عدم حضور مقدار زیادی یون سدیم در لایه دوم، تسهیل در رسیدن یونهای کلسیم، منیزیم، به سطح سنگ‌را در پی خواهد داشت.چنانچه توانایی سولفات نیز برای رسیدن به سطح سنگ با کاهش غلظت کلر افزایش می یابد. بنابراین تغییر در ترکیب یونهای موجود در لایه دوم در اثر حذف Nacl موجود در اب دریا موجب افزایش سرعت اشام و برداشت نهایی نفت شده بود.

نکته مهمی که وجود دارد که کاهش شوری اب دریا در این تحقیق منجر به کاهش برداشت نفت گردید. علت این امر کاهش غلظت یونهای تعیین کننده پتانسیل ذکر شده است. با توجه به نتایج آزمایشات حذف Nacl از ترکیب محلول اشام‌افزایش برداشت نفت را در پی داشته است. در حالی که رقیق نمودن محلول اشام به درجات شوری یا بیشتر در میزان برداشت نفت تاثیر منفی داشته است. در نتیجه، نه تنها غلظت یونهای فعال در فرایند تغییر ترشوندگی از اهمیت برخوردار است.بلکه غلظت نمک های غیر فعال مانندNacl نیز با تاثیر بر لایه الکتریکی دو گانه، در فرایند تغییر ترشوندگی موثر است. 


اصلی ترین مکانیزم تولید نفت در مخازن کربناته شکافدار ، مکانیسم اشام  خودبخودی است  که به دلیل نفت دوست بودن شبکه ماتریسی سنگ این مکانیسم نمی تواند چندان موثر واقع شود و در نتیجه حجم زیادی از نفت همچنان درون شبکه ماتریسی سنگ در مخزن باقی می ماند.در نتیجه هر فرایندی که بتواند حالت ترشوندگی شبکه ماتریسی سنگ را به اب دوست تغییر دهد، فرایند موثر در ازدیاد برداشت از مخازن کربناته شکافدار محسوب می شود.

The main mechanism of oil production in fissile carbonate reservoirs is the self-priming mechanism, which cannot be very effective due to the oil-loving nature of the stone matrix network, and as a result a large volume of oil remains inside the stone matrix network in the reservoir. The result of any process that can alter the wetting state of the rock matrix network to hydrophilicity is an effective process in increasing the extraction of cracked carbonate reservoirs
اب هوشمند با تنظیم  و بهینه سازی ترکیب یون سیال تزریقی ساخته می شود به طوری که تغییر تعادل سیستم نفت خام-شورابه- سنگ اولیه، شرایط ترشوندگی اولیه را تغییر می دهد. بنابراین این جا به جایی نفت در شبکه متخلخل تسهیل می شود. تزریق اب هوشمند را می توان از روشهای ثالثیه نفت به حساب اورد. زیرا با این کار پس از انجام سیلاب زنی با اب سازند نفت بیشتری بدست می اید.این تکنیک ارزان، سازگار با محیط زیست، دارای افزودنی های مواد شیمیایی به صرفه و بدون مشکل تزریقی است.
Smart water is made by adjusting and optimizing the composition of the injected fluid ion so that changing the balance of the crude oil-saltwater-primary rock system changes the initial wetting conditions. So this facilitates the movement of oil in the porous network. Intelligent water injection can be considered as a third party oil method. Because by doing so, more oil is obtained after flooding with water. This cheap, environmentally friendly technique has economical chemical additives without any injection problems
 

براساس مطالعات صورت گرفته یون کلسیم برای تغییر ترشوندگی نیازمند یون سولفات است.استرند و همکارانش(2005) عنوان کردند که اقزایش غلظت یون Ca در نزدیکی سطح سنگ در اثر هم جذبی این یون در حضور یون So4 سبب می شود.فرایند ازادی سازی کربوکسیلیک متصل به سطح تسریع شود.

مکانیزم پیشنهادی دفع مواد کربوکسیلیک از سطح سنگهای چالکی و تغییر ترشوندگی

According to the explanations required to change the necessary conditions, the ion is sulfate. Strand et al. (2005) to accelerate the level of explanation.
Visual mechanism of excretion of carboxylic materials from the surface of agile rocks and change of repair

شکل مکانیزم پیشنهادی تغییر ترشوندگی سطح سنگ

The shape of the proposed mechanism is to change the wetness of the rock surface

براساس این مکانیزم، در اثر جذب یونهای سولفات، دافعه وارد بر کاتیون کلسیم کاهش می یابد وسبب می شود این یون در نزدیکی سطح جای بگیرد  که در نتیجه شدن مواد  کربوکسیلیک از سطح در پی واکنش با یون کلسیم و تشکیل کمپلکس با این یونها، تسهیل می یابد.ژانگ و همکارانش نیز به ضرورت وجود یون سولفات جهت تغییر ترشوندگی به وسیله کاتیون کلسیم اشاره کرده اند.

According to this mechanism, the absorption of sulfate ions reduces the repulsion of calcium cations and causes this ion to be located near the surface, which facilitates the formation of carboxylic substances from the surface following the reaction with calcium ions and the formation of complexes with these ions. Zhang and his colleagues also noted the need for sulfate ions to alter wetting by calcium cations.


تست کشش سطحی می تواند معیار خوبی از الودگی باشد. چون الودگی،کشش سطحی اب را که استاندارد آن ۷۲/۸ می باشد پایین خواهد آورد.اگر کشش سطحی اولیه چون دینامیک وجود دارد از یک مقداری شروع می شود و به تعادل می رسد. اگر این مقدار اولیه مقدار پایینی باشد،اب و نفت توانایی تشکیل امولسیون را خواهد داشت ‌.این تست ها به ما نشان داد که بعضی از ترکیبات یا ریت آنها به این شکل بوده یا نمک یا کشش سطحی که باعث ایجاد امولسیون شده است.اگر ما امولسیون تشکیل بدهیم امولسیون (اب در نفت)یا (نفت در اب)اگر نفت و اب را با هم ،هم بزنیم مقداری آب آلوده می شود ولی دو فاز جدا درست می کنند. گاهی اوقات این آلودگی ها به صورت سرفکتنت عمل می کنند می توان امولسیون پایدار(نفت در اب)و (اب در نفت)را ایجاد کنند.اگر ریت ما جوری باشد که امولسیون را تشکیل بدهد.اگر آبی که تخلیه می کنیم به محیط بعد فرایند تزریق اگر امولسیون داشته باشد هم باعث حذر رفت نفت می شود و از لحاظ اقتصادی ایجاد مشکل می کند و همین که باعث آلودگی اب می شود.

مطالعات ازمایشگاهی کشف شده، توسط دانش آموخته Sharif University


ابتدا نمونه رو توسط سرنگ به داخل Injector تزریق می کنیم. نمونه پس از ورود به Injector به بخار تبدیل شده و با فاز متحرک مخلوط شده،وارد ستون می شود.نمونه جذب ستون می شود و در زمانی مختلف به وسیله گاز بی اثر از ستون بیرون می آید و وارد راکتور می شود.ستون قلب دستگاه است زیرا عمل اصلی که جداسازی است در آن جا انجام می شود و در زمانی مختلف به وسیله گاز بی اثر از ستون بیرون می آید و وارد راکتور می شود. راکتور شناسایی را انجام می دهد جهت شناسایی مواد با Gc از (Retention time(Rt استفاده می شودRetention time زمانی است که طول می کشد تا جسم از راکتور بیرون بیاید،یعنی از زمان تزریق نمونه تا زمان ظاهر شدن پیک ها روی دستگاه که برای یک ماده تحت شرایط ثابت،مقدار ثابتی است بنابراین از مقایسه Rtمعلوم با Rt مجهول ،می توان اجزای موجود در مجهول را تشخیص داد اگر مجهول و استاندارد Rt یکسان داشتند،می توان نتیجه گرفت که هر دو نمونه یکی هستند پارامتر مهم دیگر در Gc ،سطح زیر منحنی(AUC) است.رکورددر به ما در کروماتوگرافی می دهد پس کروماتوگرام حاوی دو نوع اطلاعات ارزنده دست،Rt برای شناسایی کیفی جسم وAUC برای تعیین مقدار کمی جسم و زیر نمودار و میزان قابل اعتماد بودن دسته ای از داده های خروجی می باشد نام بردیم توان نمونه هایی با حجم های بسیار کم تا دهم های میکرولیتر را اندازه گیری نمود. گاز حامل یک گاز بی اثر استHe),H2,N2,He، از همه بهتر است. ولی چون گران است کاربرد کمی دارد.نگهداری H2 خطرناک است چون قابلیت انفجار دارد. بنابراین N2 استفاده می شود.

Oven قسمت گرم کننده است سه قسمت از دستگاه باید گرم شوندoven,Injector و (Column که دو عدد هستند و در بالا و پایین Oven قرار می گیرند) ونیز Detector قرار دارد. دمای ستون باید چکد درجه بالاتر از نقطه جوش،دیر جوش ترین جزء موجود در نمونه باشد. مثلا اگر بالاترین نقطه جوش 150 درجه  سانتیگراد باشد،دمای ستون 170 درجه سانتیگراد باشد دمای Injector باید چند درجه بالاتر از ستون و دمای دتکتور هم چند درجه بالاتر از Injector باشد.


بدون شک مهمترین و پر کاربرد ترین روش جداسازی،روش کروماتوگرافی است.کروماتوگرافی به وسیله یک گیاهشناس روسی به نام‌توست، در اوایل قرن بیستم۱۹۰۳ کشف شد او از این تکنیک برای جداسازی رنگدانه های مختلف گیاهی مانند کلروفیل ها و گرانتوفیل ها استفاده کرد.

کروماتوگرافی گازی یکی از روشهای کروماتوگرافی است که برای جداسازی و بررسی مواد فرار برای تجزیه شدن آنها به کار می رود.

در کروماتوگرافی گازی، فاز گازی یک فاز بی اثر(برای مثال هلیم،نیتروژن ، آرگون و دی اکسید کربن)است و به فاز متحرک فاز حامل نیز می گویند.فاز ساکن یک جسم‌جامد جاذب  و یا لایه های نازکی از یک مایع غیر فرار است. که به دیواره داخلی ستون یا به صورت پوششی روی سطح گلوله شیشه ای یا فی قرار داده شده است‌ در صورتی که فاز ساکن‌جسم‌جامد جاذب باشد اصطلاحا کروماتوگرافی گازی گویند.و اگر فاز ساکن‌ مایع غیر فرار باشد آن را کروماتوگرافی گاز مایع گویند.اما هر دو به کروماتوگرافی گازی معروف هستند.

در تمامی روش های کروماتوگرافی ،جداسازی بر پایه تفاوت مقداری انالیت،ماده مورد جداسازی  در دو فاز ساکن و متحرک انجام می شود این تفاوت مقدار در نهایت منجر به تشکیل تعادلی می گردد که آن را با پارامتری به نام ثابت توزیع(k)بیان می کنند. در این رابطه Cm و Csبه ترتیب نشان دهنده غلظت مولی انالیت در فاز متحرک و فاز ساکن است.

                                                                

                                                K=Cm/Cs

    


بررسیهای پیر و همکارانش (۱۹۹۰)تاثیر یون سولفات بر پتانسیل سطح سنگ‌کربناته را تایید می کند. در بررسیهای صورت گرفته توسط استرند و همکارانش استفاده از یون سولفات به عنوان کاتالیزور در فرایند تغییر ترشوندگی توسط مواد فعال سطحی کاتیونی موثر بوده است.پس از آن آزمایشهای انجام شده توسط ژانک و همکارانش نشان داد سولفات قادر است به همراه یون کلسیم یا منیزیم و بدون حضور مواد فعال سطحی گران قیمت ،ترشوندگی سنگهای کربناته را بهبود بخشد.

استرند و همکارانش(۲۰۰۵)برای بدست آوردن مکانیزم اشام خودبخودی اب دریا در سنگهای چالکی نفت تر به بررسی اثر یونهای موثر بر پتانسیل سطح ،موجود در اب دریا در فرایند اشام‌خود بخودی پرداختند،یکی از نتایج این تحقیق جذب یون سولفات بر سطح سنگ چالکی است که با تغییر بار سطح سنگ‌ به دفع مواد کربوکسیلیک دارای بار منفی کمک‌ می نمایند.

یون سولفات یک عامل مرسوم در ایجاد فعالیت های باکتریایی و تشکیل رسوباتی مانند کلسیم،سولفات است به هر حال این می تواند ترشوندگی را به جهت اب تر شدن بیشتر تغییر دهد و منجر به بهبود بازیابی نفت شود.


اشکارسازها به دو قسمت تقسیم می شوند

دتکتور انتگرالی،که پاسخ انتگرالی می دهد که امروز منسوخ شده است.

دتکتور تفکیکی،پاسخ این دتکتور به این صورت است که وقتی گاز حامل به تنهایی می اید،خط صاف وقتی همراه به همراه نمونه می ابد یک پیک می دهد.

یکی از دتکتورهای تفکیکی که درGc استفاده می سود.lionization detector,Flame نمونه ها بعد از اینکه از ستون خارج می شوند وارد دتکتور می شوند نمونه در شعله دتکتور می سوزند و ایجاد یون و الکترون می کنند آنچه مهم است الکترون هایی است که تولید می شوند الکترونها جریانی که ازFID عبور می کنند افزایش می دهند و غلظت نمونه متناسب با افزایش میزان جریان است.


ابتدا نمونه رو توسط سرنگ به داخل Injector تزریق می کنیم. نمونه پس از ورود به Injector به بخار تبدیل شده و با فاز متحرک مخلوط شده،وارد ستون می شود.نمونه جذب ستون می شود و در زمانی مختلف به وسیله گاز بی اثر از ستون بیرون می آید و وارد راکتور می شود.ستون قلب دستگاه است زیرا عمل اصلی که جداسازی است در آن جا انجام می شود و در زمانی مختلف به وسیله گاز بی اثر از ستون بیرون می آید و وارد راکتور می شود. راکتور شناسایی را انجام می دهد جهت شناسایی مواد با Gc از (Retention time(Rt استفاده می شودRetention time زمانی است که طول می کشد تا جسم از راکتور بیرون بیاید،یعنی از زمان تزریق نمونه تا زمان ظاهر شدن پیک ها روی دستگاه که برای یک ماده تحت شرایط ثابت،مقدار ثابتی است بنابراین از مقایسه Rtمعلوم با Rt مجهول ،می توان اجزای موجود در مجهول را تشخیص داد اگر مجهول و استاندارد Rt یکسان داشتند،می توان نتیجه گرفت که هر دو نمونه یکی هستند پارامتر مهم دیگر در Gc ،سطح زیر منحنی(AUC) است.رکورددر به ما در کروماتوگرافی می دهد پس کروماتوگرام حاوی دو نوع اطلاعات ارزنده دست،Rt برای شناسایی کیفی جسم وAUC برای تعیین مقدار کمی جسم و زیر نمودار و میزان قابل اعتماد بودن دسته ای از داده های خروجی می باشد نام بردیم توان نمونه هایی با حجم های بسیار کم تا دهم های میکرولیتر را اندازه گیری نمود. گاز حامل یک گاز بی اثر استHe),H2,N2,He، از همه بهتر است. ولی چون گران است کاربرد کمی دارد.نگهداری H2 خطرناک است چون قابلیت انفجار دارد. بنابراین N2 استفاده می شود.

Oven قسمت گرم کننده است سه قسمت از دستگاه باید گرم شوندoven,Injector و (Column که دو عدد هستند و در بالا و پایین Oven قرار می گیرند) ونیز Detector قرار دارد. دمای ستون باید چکد درجه بالاتر از نقطه جوش،دیر جوش ترین جزء موجود در نمونه باشد. مثلا اگر بالاترین نقطه جوش 150 درجه  سانتیگراد باشد،دمای ستون 170 درجه سانتیگراد باشد دمای Injector باید چند درجه بالاتر از ستون و دمای دتکتور هم چند درجه بالاتر از Injector باشد.


بدون شک مهمترین و پر کاربرد ترین روش جداسازی،روش کروماتوگرافی است.کروماتوگرافی به وسیله یک گیاهشناس روسی به نام‌توست، در اوایل قرن بیستم۱۹۰۳ کشف شد او از این تکنیک برای جداسازی رنگدانه های مختلف گیاهی مانند کلروفیل ها و گرانتوفیل ها استفاده کرد.

کروماتوگرافی گازی یکی از روشهای کروماتوگرافی است که برای جداسازی و بررسی مواد فرار برای تجزیه شدن آنها به کار می رود.

در کروماتوگرافی گازی، فاز گازی یک فاز بی اثر(برای مثال هلیم،نیتروژن ، آرگون و دی اکسید کربن)است و به فاز متحرک فاز حامل نیز می گویند.فاز ساکن یک جسم‌جامد جاذب  و یا لایه های نازکی از یک مایع غیر فرار است. که به دیواره داخلی ستون یا به صورت پوششی روی سطح گلوله شیشه ای یا فی قرار داده شده است‌ در صورتی که فاز ساکن‌جسم‌جامد جاذب باشد اصطلاحا کروماتوگرافی گازی گویند.و اگر فاز ساکن‌ مایع غیر فرار باشد آن را کروماتوگرافی گاز مایع گویند.اما هر دو به کروماتوگرافی گازی معروف هستند.

در تمامی روش های کروماتوگرافی ،جداسازی بر پایه تفاوت مقداری انالیت،ماده مورد جداسازی  در دو فاز ساکن و متحرک انجام می شود این تفاوت مقدار در نهایت منجر به تشکیل تعادلی می گردد که آن را با پارامتری به نام ثابت توزیع(k)بیان می کنند. در این رابطه Cm و Csبه ترتیب نشان دهنده غلظت مولی انالیت در فاز متحرک و فاز ساکن است.

                                                                

                                                K=Cm/Cs

    


 با بررسی میزان و ترکیب محلول اشام در برداشت نفت نشان داده شد،حذف نمک Nacl موجود در اب موجب افزایش فرایند اشام و ازدیاد برداشت نفت می گردد. در اثر افزایش غلظت Nacl در محلول اشام ، برداشت نفت به میزان چشمگیری کاهش یافت. 

افزایش غلظت یونهای سدیم و کلر سبب می شود فعالیت یونهای موثر در پتانسیل سطح کاهش یافته و در واقع از تماس یونهای منیزیم،کلسیم،سولفات ،با سطح سنگ ‌و جدا شدن مواد کربوکسیلیکی جذب شده بر سطح سنگ جلوگیری شود. عدم حضور مقدار زیادی یون سدیم در لایه دوم، تسهیل در رسیدن یونهای کلسیم، منیزیم، به سطح سنگ‌را در پی خواهد داشت.چنانچه توانایی سولفات نیز برای رسیدن به سطح سنگ با کاهش غلظت کلر افزایش می یابد. بنابراین تغییر در ترکیب یونهای موجود در لایه دوم در اثر حذف Nacl موجود در اب دریا موجب افزایش سرعت اشام و برداشت نهایی نفت شده بود.

نکته مهمی که وجود دارد که کاهش شوری اب دریا در این تحقیق منجر به کاهش برداشت نفت گردید. علت این امر کاهش غلظت یونهای تعیین کننده پتانسیل ذکر شده است. با توجه به نتایج آزمایشات حذف Nacl از ترکیب محلول اشام‌افزایش برداشت نفت را در پی داشته است. در حالی که رقیق نمودن محلول اشام به درجات شوری یا بیشتر در میزان برداشت نفت تاثیر منفی داشته است. در نتیجه، نه تنها غلظت یونهای فعال در فرایند تغییر ترشوندگی از اهمیت برخوردار است.بلکه غلظت نمک های غیر فعال مانندNacl نیز با تاثیر بر لایه الکتریکی دو گانه، در فرایند تغییر ترشوندگی موثر است. 


تست کشش سطحی می تواند معیار خوبی از الودگی باشد. چون الودگی،کشش سطحی اب را که استاندارد آن ۷۲/۸ می باشد پایین خواهد آورد.اگر کشش سطحی اولیه چون دینامیک وجود دارد از یک مقداری شروع می شود و به تعادل می رسد. اگر این مقدار اولیه مقدار پایینی باشد،اب و نفت توانایی تشکیل امولسیون را خواهد داشت ‌.این تست ها به ما نشان داد که بعضی از ترکیبات یا ریت آنها به این شکل بوده یا نمک یا کشش سطحی که باعث ایجاد امولسیون شده است.اگر ما امولسیون تشکیل بدهیم امولسیون (اب در نفت)یا (نفت در اب)اگر نفت و اب را با هم ،هم بزنیم مقداری آب آلوده می شود ولی دو فاز جدا درست می کنند. گاهی اوقات این آلودگی ها به صورت سرفکتنت عمل می کنند می توان امولسیون پایدار(نفت در اب)و (اب در نفت)را ایجاد کنند.اگر ریت ما جوری باشد که امولسیون را تشکیل بدهد.اگر آبی که تخلیه می کنیم به محیط بعد فرایند تزریق اگر امولسیون داشته باشد هم باعث حذر رفت نفت می شود و از لحاظ اقتصادی ایجاد مشکل می کند و همین که باعث آلودگی اب می شود.

مطالعات ازمایشگاهی کشف شده، توسط دانش آموخته Sharif University


برای تعیین زاویه تماس دینامیک از دستگاه سیگما ۷۰۰ استفاده می کنیم.یکی از قابلیتهای این دستگاه ،امکان تعیین میزان نیروی وارد بر نمونه ای است که مطابق با صفحه ویلهلمی وارد یک سیال می شود.زاویه تماس که به ردش ویلهلمی اندازه گیری می شود،زا یه تماس دینامیکی اجباری گفته می شود.در این ردش نیروی وارد بر نمونه حامدی که وارد بر سیال مورد نظر شده اندازه گیری می شود. در صورتی که نیروی های بر هم کنش ،هندسه نمئنه جامد و تنش سطحی مایع معلوم بدشد،زاویه تماس قابل محاسبه خواهد بود. نمونه جامد از قلابی آویزان می شود که این قالب به یک ترازوی دیجیتالی بسیار دقیق متصل است. سپس مایع با یک سرعت ثابتی به سمت بالا حرکت می کند تا با سطح جامد تماس حاصل شود.بعد از تماس جامد با مایع،تغییرات نیرو ثابت می شود این مکان به عنوان عمق نفوذ صفر در نظر گرفته می شود. با حرکت سیال به داخل مایع نیرویی که به ترازو و در هر عمق نفوذی اعمال می شود،ثبت می شود این نیروی اعمال شده برابر با معادله

Ftota=Fw+Wp-FB

در معادله بالا Fw نیروی ترشوندگی،Wp وزن میله و نمونه جامد متصل به آن و Fb نیروی شناوری می باشد.این نیرو ها به وسیله دستگاه سیگما ۷۰۰ در یک سرعت ثابت حرکت سیال را نشان‌ می دهد.

تصویری شماتیک از دستگاه سیگما 700

این دستگاه وزن خالص میله و نمونه جامد (Mg)را در ابتدای حرکت بشر محاسبه کرده و از نیروی کل وارد شده به ترازوی دیجیتال حذف می کند بنابراین تنها نیروی بویانسی و کشش سطحی در اثر حرکت سیال به درون‌نمونه توسط ترازوی دیجیتالی دستگاه ثبت می شود،پس معادله فوق با حذف کردن نیروی وزن نمونه به شکل معادله زیر در می آید.

F=Fw-FB=L.y.costa-p.x.L

در این‌معادلهLمحیط جانبی نمونه ،Xعمق نفوذ سیال در نمونه ، p چگالی سیال و زاویه ایجاد شده بین نمونه و سیال در ناحیه اینترفیس بازهاست

لازم به ذکر است که زا یه تماس اندازه گیری شده در این روش برابر با میانگین کل سطحی که مایع روی جامد حرکت می کند،است. به طوری که سمت جلو و عقب صفحه مورد اندازه گیری با هم اختلاف زاویه تماس داشته باشند،زاویه تماس اندازه گیری شده در این روش تقریبا برابر با میانگین زاویه تماس در دو طرف صفحه خواهد شد،در حالی که در روشهایی با یک قطره به تعیین زاویه تماس می پردازند،زاویه را صرفا در ان‌قسمتی اندازه می گیرند که قطره در آن حضور دارد.

Yدر این رابطه کشش سطحی،بین سطحی فازهاست،لازم به ذکر است قبل از اینکه از روش ویلهلمی برای تعیین زاویه تماس استفاده کنیم.بایستی کشش سطحی و بین سطحی فازهای مورد اندازه گیری را بدانیم،یکی از روشهای بدست آوردن کشش سطحی،استفاده از صفحه ویلهلمی است که در آن از یک صفحه مشخص با زا یه تماس صفر درجه استفاده می کنیم.که از فرمول زیر محاسبه می شود.

F/L=y.costa-p.X


اصلی ترین مکانیزم تولید نفت در مخازن کربناته شکافدار ، مکانیسم اشام  خودبخودی است  که به دلیل نفت دوست بودن شبکه ماتریسی سنگ این مکانیسم نمی تواند چندان موثر واقع شود و در نتیجه حجم زیادی از نفت همچنان درون شبکه ماتریسی سنگ در مخزن باقی می ماند.در نتیجه هر فرایندی که بتواند حالت ترشوندگی شبکه ماتریسی سنگ را به اب دوست تغییر دهد، فرایند موثر در ازدیاد برداشت از مخازن کربناته شکافدار محسوب می شود.

The main mechanism of oil production in fissile carbonate reservoirs is the self-priming mechanism, which cannot be very effective due to the oil-loving nature of the stone matrix network, and as a result a large volume of oil remains inside the stone matrix network in the reservoir. The result of any process that can alter the wetting state of the rock matrix network to hydrophilicity is an effective process in increasing the extraction of cracked carbonate reservoirs
اب هوشمند با تنظیم  و بهینه سازی ترکیب یون سیال تزریقی ساخته می شود به طوری که تغییر تعادل سیستم نفت خام-شورابه- سنگ اولیه، شرایط ترشوندگی اولیه را تغییر می دهد. بنابراین این جا به جایی نفت در شبکه متخلخل تسهیل می شود. تزریق اب هوشمند را می توان از روشهای ثالثیه نفت به حساب اورد. زیرا با این کار پس از انجام سیلاب زنی با اب سازند نفت بیشتری بدست می اید.این تکنیک ارزان، سازگار با محیط زیست، دارای افزودنی های مواد شیمیایی به صرفه و بدون مشکل تزریقی است.
Smart water is made by adjusting and optimizing the composition of the injected fluid ion so that changing the balance of the crude oil-saltwater-primary rock system changes the initial wetting conditions. So this facilitates the movement of oil in the porous network. Intelligent water injection can be considered as a third party oil method. Because by doing so, more oil is obtained after flooding with water. This cheap, environmentally friendly technique has economical chemical additives without any injection problems
 

براساس مطالعات صورت گرفته یون کلسیم برای تغییر ترشوندگی نیازمند یون سولفات است.استرند و همکارانش(2005) عنوان کردند که اقزایش غلظت یون Ca در نزدیکی سطح سنگ در اثر هم جذبی این یون در حضور یون So4 سبب می شود.فرایند ازادی سازی کربوکسیلیک متصل به سطح تسریع شود.

مکانیزم پیشنهادی دفع مواد کربوکسیلیک از سطح سنگهای چالکی و تغییر ترشوندگی

According to the explanations required to change the necessary conditions, the ion is sulfate. Strand et al. (2005) to accelerate the level of explanation.
Visual mechanism of excretion of carboxylic materials from the surface of agile rocks and change of repair

شکل مکانیزم پیشنهادی تغییر ترشوندگی سطح سنگ

The shape of the proposed mechanism is to change the wetness of the rock surface

براساس این مکانیزم، در اثر جذب یونهای سولفات، دافعه وارد بر کاتیون کلسیم کاهش می یابد وسبب می شود این یون در نزدیکی سطح جای بگیرد  که در نتیجه شدن مواد  کربوکسیلیک از سطح در پی واکنش با یون کلسیم و تشکیل کمپلکس با این یونها، تسهیل می یابد.ژانگ و همکارانش نیز به ضرورت وجود یون سولفات جهت تغییر ترشوندگی به وسیله کاتیون کلسیم اشاره کرده اند.

According to this mechanism, the absorption of sulfate ions reduces the repulsion of calcium cations and causes this ion to be located near the surface, which facilitates the formation of carboxylic substances from the surface following the reaction with calcium ions and the formation of complexes with these ions. Zhang and his colleagues also noted the need for sulfate ions to alter wetting by calcium cations.


بررسیهای پیر و همکارانش (۱۹۹۰)تاثیر یون سولفات بر پتانسیل سطح سنگ‌کربناته را تایید می کند. در بررسیهای صورت گرفته توسط استرند و همکارانش استفاده از یون سولفات به عنوان کاتالیزور در فرایند تغییر ترشوندگی توسط مواد فعال سطحی کاتیونی موثر بوده است.پس از آن آزمایشهای انجام شده توسط ژانک و همکارانش نشان داد سولفات قادر است به همراه یون کلسیم یا منیزیم و بدون حضور مواد فعال سطحی گران قیمت ،ترشوندگی سنگهای کربناته را بهبود بخشد.

استرند و همکارانش(۲۰۰۵)برای بدست آوردن مکانیزم اشام خودبخودی اب دریا در سنگهای چالکی نفت تر به بررسی اثر یونهای موثر بر پتانسیل سطح ،موجود در اب دریا در فرایند اشام‌خود بخودی پرداختند،یکی از نتایج این تحقیق جذب یون سولفات بر سطح سنگ چالکی است که با تغییر بار سطح سنگ‌ به دفع مواد کربوکسیلیک دارای بار منفی کمک‌ می نمایند.

یون سولفات یک عامل مرسوم در ایجاد فعالیت های باکتریایی و تشکیل رسوباتی مانند کلسیم،سولفات است به هر حال این می تواند ترشوندگی را به جهت اب تر شدن بیشتر تغییر دهد و منجر به بهبود بازیابی نفت شود.


تست کشش سطحی می تواند معیار خوبی از الودگی باشد. چون الودگی،کشش سطحی اب را که استاندارد آن ۷۲/۸ می باشد پایین خواهد آورد.اگر کشش سطحی اولیه چون دینامیک وجود دارد از یک مقداری شروع می شود و به تعادل می رسد. اگر این مقدار اولیه مقدار پایینی باشد،اب و نفت توانایی تشکیل امولسیون را خواهد داشت ‌.این تست ها به ما نشان داد که بعضی از ترکیبات یا ریت آنها به این شکل بوده یا نمک یا کشش سطحی که باعث ایجاد امولسیون شده است.اگر ما امولسیون تشکیل بدهیم امولسیون (اب در نفت)یا (نفت در اب)اگر نفت و اب را با هم ،هم بزنیم مقداری آب آلوده می شود ولی دو فاز جدا درست می کنند. گاهی اوقات این آلودگی ها به صورت سرفکتنت عمل می کنند می توان امولسیون پایدار(نفت در اب)و (اب در نفت)را ایجاد کنند.اگر ریت ما جوری باشد که امولسیون را تشکیل بدهد.اگر آبی که تخلیه می کنیم به محیط بعد فرایند تزریق اگر امولسیون داشته باشد هم باعث حذر رفت نفت می شود و از لحاظ اقتصادی ایجاد مشکل می کند و همین که باعث آلودگی اب می شود.

مطالعات ازمایشگاهی کشف شده، توسط دانش آموخته Sharif University


در مواقعی استفاده می شود که مواد موجود در نمونه Range وسیعی از نقطه جوش و اگر ابتدا دمای ovenرا بالاتر از نقطه جوشدیر جوش ترین‌ماده قرار دهیم ،مواد با نقطه جوش کمتر تجزیه خواهد شد و نمی توان آنها را شناسایی کرد بنابراین طوری دما را تنظیم می کنیم که با سرعت مشخصی از چند درجه بالاتر از مواد به ترتیب نقطه جوش از ستون بیرون می آیند یعنی هر چه تعداد کربن های ماده بیشتر باشد دیرتر بیرون می آیند و پیک اهان دیرتر ظاهر می شود وقتی نمونه ای حاوی چند جزء با طیف وسیع BP است نمی توان از روش ایزوترمال استفاده کرد زیرا با داشتن فقط یک دما، ممکن است یک جزء خیلی سریع بیرون بیاید و از دست برود یا بیرون آمدن آن، زمان طولانی ببرد.بنابراین از روش (programming)استفاده کنیم ،یعنی از چند ovenاستفاده کرده و به هر یک دمای خاص می دهیم.


آخرین مطالب

آخرین ارسال ها

آخرین جستجو ها