بررسی تجربی اثر شوری و نوع یون بر پایداری امولسیون‌های آب در نفت

Abstract

از میان روش‌های ازدیاد برداشت نفت، تزریق آب و بخصوص تزریق آب کم‌شور، روش ازدیاد‌برداشت کم‌هزینه‎ای محسوب می‌شود. در سال‌های اخیر مطالعات در این مورد بیشتر به بررسی اثر تزریق آب برروی برهم‌کنش سنگ/ نفت/ آب تخصیص داده شده است. هدف از انجام مطالعه پیش‌رو بررسی برهم‌کنش سیال/ سیال و بدون در نظر گرفتن وجود سنگ است که درمورد آن مطالعات کمی انجام شده است. در آزمایش‌های این پژوهش تعدادی تست بطری طراحی و انجام شده است که در آن 20% نفت خام مرده و 80% آب با شوری‌های مختلف از ppm000/6 تا ppm000/40 در مجاورت هم قرار گرفتند. با نمونه‌گیری از قسمت امولسیونی شده در سطح تماس بین آب و نفت، توزیع اندازه قطرات آب در نفت به‌دست آمد. اندازه قطرات آب از 02/0 تا mm 65/1 (با در نظر گرفتن داده‌هایی که مقادیر آنها خارج از محدوده دیگر داده‌ها بوده است) و فراوانی نسبی دسته‌بندی‌ها حداکثر mm 73/0 بود. نتایج نشان داد که با کاهش شوری اندازه قطرات نیز کاهش یافته و همچنین، از بین نمک‌های مورد آزمایش (سدیم کلرید، کلسیم کلرید، منیزم کلرید و سدیم سولفات)، کلسیم کلرید بیش از سه نمک دیگر توانایی در جذب مواد فعال سطحی طبیعی نفت به‌سمت سطح تماس و افزایش پایداری امولسیون را دارد. در آزمایش‌های مربوطه نشان داده شد که توان افزایش پایداری امولسیون توسط نمک‌ها (جذب مواد فعال سطحی طبیعی نفت مانند آسفالتین و رزین به‌سمت سطح تماس) به‌ترتیب کلسیم کلرید، منیزیم کلرید، سدیم سولفات و سدیم کلرید است. این امر به‌دلیل واکنش یون‌های نمک موجود در آب با نفت و تفاوت در چگالی بار هر یک از یون‌ها و فعالیت سطحی آن‌ها است.