بررسی آزمایشگاهی تأثیر مواد فعال سطحی بر روی تغییر ترشوندگی سنگ‌های کربناته

Abstract

رخنمون سنگ‌های کربناته در حالت کلی آب‌دوست می‌باشند. اما در بسیاری از مواقع پایداری فیلم آبی بین سنگ و فاز نفتی که بستگی زیادی به بار سطحی فصل مشترک سنگ ـ آب و آب ـ نفت دارد، دچار پارگی و ناپایداری می‌شود، به طوری که شرایط ترشوندگی مخازن کربناته را از حالت آب‌دوست در محدوده نفت‌دوست یا ترشوندگی حد واسط قرار می‌دهد. دلیل اصلی این پدیده جذب سطحی اجزای نفت خام بر روی سطح سنگ که عمدتاً اسیدهای چرب داخل فاز نفتی هستند، می‌باشد. در چنین شرایطی به دلیل منفی شدن فشار موئینگی، آشام خود به‌خودی آب به داخل ماتریکس سنگ کربناته انجام نگرفته و در نتیجه مقدار برداشت نفت به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. استفاده از سورفکتانت‌ها به عنوان مواد فعال سطحی یکی از روش‌های نوین ازدیاد برداشت نفت از طریق تغییر ترشوندگی سنگ مخزن کربناته از حالت نفت‌دوست به آب‌دوست می‌باشد. این مواد با توانایی قرارگیری در فصل مشترک آب ـ نفت و یا نفت‌ ـ سنگ از طریق مکانیسم‌های مختلف کاهش کشش میان سطحی و تغییر ترشوندگی به جابه‌جایی نفت به تله افتاده و متعاقباً ازدیاد برداشت نفت کمک می‌کند. در پژوهش حاضر با استفاده از روش‌های آنالیز دستگاهی نظیر اندازه‌گیری پتانسیل زتا، گرماسنجی وزنی و آزمایشات تزریق محلول سورفکتانت به محیط متخلخل توسط دستگاه سیلاب‌زنی مغزه، مکانیسم تغییر ترشوندگی حاکم بر انواع مختلف سورفکتانت‌ها بررسی گردید. نتایج نشان داد که از این میان، سورفکتانت کاتیونی به دلیل برقراری جاذبه الکترواستاتیک قوی‌تر با اجزای جذب شده نفت خام در غلظت بالاتر از غلظت بحرانی میسل دارای بازدهی بیشتری در تغییر ترشوندگی سنگ مخزن و در نتیجه بازیافت بیشتر نفت می‌باشد. حال آنکه سورفکتانت‌های آنیونی و غیر یونی در جایگاه‌های بعدی قرار می‌گیرند.