بررسی آزمایشگاهی تزریق ژل‌های پلیمری در مخازن کربناته به‌منظور بررسی کاهش نامتناسب تراوایی آب و نفت

یکی از مشکلات رایج در صنعت نفت، پدیده تولید آب اضافی از چاه‌های نفتی است که در بسیاری از موارد، آب به سیال اصلی تولیدی از چاه تبدیل می‌شود. از میان روش‌های کاهش تولید آب، راه‎‌حل‌های شیمیایی مانند تزریق ژل‌های پلیمری یکی از جذاب‌ترین روش‌های کنترل تولید آب است که پس از تزریق با ایجاد یک شبکه ژلی مستحکم و با استفاده از اثر کاهش نامتناسب تراوایی تراوایی فاز آب را بیشتر از تراوایی نفت کاهش داده در نتیجه باعث کاهش تولید آب می‌گردد. در روش مورد استفاده در این تحقیق تراوایی هر دو فاز کاهش می‌آید، اما کاهش تراوایی فاز آب بسیار شدید‌تر از فاز نفت بوده و به عبارتی آب بسیار کمتری تولید خواهد شد. می‌توان گفت هدف اصلی عملیات کاهش بسیار شدید‌تر تراوایی آب نسبت به نفت است. در این پژوهش 4 آزمایش تزریق ژل‎‌های پلیمری در مغزه‌های کربناته با هدف کاهش نامتناسب تراوایی فاز آب و در حضور آب با نمک‌های مختلف انجام شد. در زمان استفاده از آب مقطر به عنوان آزمایش مبنا، نتایج حاصل نشان‌دهنده کاهش بیشتر تراوایی آب نسبت به نفت و نمایانگر اثر کاهش نامتناسب تراوایی بود، اما با اضافه شدن یون‌های مختلف به آب سازندی به ویژه در حضور یون‌های دو بار مثبت، علاوه بر کاهش تراوایی آب، کاهش شدید تراوایی نفت هم مشاهده شد. همچنین در یکی از آزمایشات و در حضور توامان یون‌های دو بار مثبت، تراوایی نفت بیشتر از تراوایی آب کاهش یافت و مشکل تولید آب را تشدید کرد. لذا قبل از انجام هرگونه عملیات کاهش نامتناسب تراوایی با استفاده از تزریق ژل‌‍‌های پلیمری جهت کاهش تولید آب، علاوه بر تحلیل مسائل مختلف مخزنی جهت کاندیدا شدن مخزن، تجزیه آب سازندی از نظر وجود یون‌های دو بار مثبت برای موفقیت عملیات امری الزامی است.

An Experimental Investigation of Polymer Gels Injection in Carbonate Reservoirs to Study Disproportionate Permeability Reduction (DPR)

Excess water production is a serious problem in oil industry. Chemical controlling methods such as injection of certain polymers are cheap and easy to handle. These polymers in the reservoir forms a gellant network which causes disproportionate permeability reduction (DPR). In fact, this method reduces both oil and water permeability; but reduction in water production would be much more than that for oil. Therefore, little water will be produced. Four experiments using core sample from a carbonate reservoir were carried out by employing distilled water as reference case and water with addition of different salts to represent formation water. The water permeability drastically reduced with addition of polymer in the reference case. However, addition of various ions to water especially ions with double positive charge decreased water and oil perm abilities in a rather similar way. Therefore, it is concluded that prior to applying polymer injection technologies into a reservoir, the formation water should be analyzed for double positive charges.