آنالیز یونی و عکس‌برداری ازاثرگذاری یون سولفات در نسبت‌های مختلف آب تزریقی و تشکیل رسوب و تاثیر آن بر تغییرات ترشوندگی در مخازن کربناته

مهمترین چالش در عملیات تزریق آب به مخازن نفتی تشکیل رسوبات معدنی براثر ناسازگاری آب تزریقی و آب سازندی می‌باشد. رسوب گذاری در خلل و فرج و گلوگاه های حفرات سنگ مخزن می تواند موجب کاهش نفوذپذیری و تخلخل سنگ و در نهایت کاهش تولید از مخزن شود.یکی از روش‌های برطرف کردن این مشکل تغییر مهندسی یون‌های موجود در آب تزریقی می‌باشد. در تزریق آب مهندسی شده نوع و غلظت یون‌ها اهمیت ویژه‌ای در افزایش راندمان تولید و ضریب بازیافت نفت دارد. در این مقاله ابتدا براساس آنالیز یونی نمونه‌های واقعی آب سازندی و آب تزریقی در یکی از میادین جنوب غرب ایران، آزمایش‌های سازگاری آب‌ها و اثر تشکیل رسوب بر تغییرات ترشوندگی سنگ مخزن مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. همچنین شبیه‌سازی و انالیز حساسیت بر روی یون‌های موثر وتاثیر آن بر رسوبات استرانسیم سولفات و کلسیم سولفات انجام شد برای شناسایی نوع و سایز و مورفولوژی رسوبات، از آنالیز تصویربرداری به روش میکروسکوپ الکترونی و آنالیز edx استفاده شد .نتایج آزمایش‌های انجام شده نشان‌ داد، با افزایش یون سولفات با غلظت ppm 4000 در آزمایش سازگاری، وزن رسوبات از mg/l 400 تا mg/l 1400 افزایش می‌یابد که یون سولفات در نسبت 80% آب تزریقی و 20% آب سازندی بیشترین تاثیر را روی آسیب زدن به سنگ مخزن و ایجاد رسوبات استرانسیم سولفات وکلسیم ایفا می‌کند. در آزمایش‌های استاتیک آب‌های اختلاطی به دلیل بررسی بیشتر رسوبات در  بخش‌های مختلف مخزن و همچنین نواوری این پژوهش، رسوبات علاوه بر روی فیلتر در حضور سنگ هم بررسی شد که میزان وزن رسوبات از mg/l 800  تا mg/l 1800 مشاهده شد که نشان‌دهنده جذب سطحی یون‌ها توسط سنگ و ایجاد کربنات کلسیم می‌باشد.

ionic analysis and photography of the effect of sulfate ion in different ratios of injection water and scale formation and its effect on wettability alteration in carbonate reservoirs

introduction any process that leads to a decrease in the permeability of the reservoir rock and, as a result, a decrease in production from hydrocarbon reservoirs is called formation damage. the decrease in the permeability of the porous rock of the reservoir caused by the formation of mineral scales as a result of the change in water salinity, the change in the ionic composition of the injected water, and the change in the flow rate of the injected water [1-2]. water injection into different layers of the earth is usually done with the two goals of increasing production and disposing of waste water. the water injected into the reservoir must be free of any suspended particles, oil droplets and compatible with the reservoir water to prevent the formation of mineral deposits and decrease the permeability of the reservoir rock. the most important factor in formation of scale in the pores and throats of reservior rock is incompatibility of injection and formation waters. the incompatibility of the ionic composition of the injection water and the formation water causes the formation of mineral salts and the deposition of these substances in the rock cavities reduces the permeability of the reservoir rock [3-4]. studying the disturbing ions present in injected water, how to determine the possibility of scale and also how to reduce the amount of scale guarantees the reduction of formation damage. formation damage caused by scales due to the incompatibility of rock and fluid is considered. various phenomena occur due to the incompatibility of rock and fluid, which cause adverse effects on the physical properties of the rock and affect the performance of the injection process. among these phenomena, we can mention the dissolution of the formation a layer scales deposition on the surface of the rock and the change of wettability [5-6].materials and methodstable 1 demonstrates the composition of injected water with an ionic composition similar to persian gulf water and formation water with an ionic composition similar to iranian oil fields (strontium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, sodium chloride, sodium sulfate, potassium chloride, and iron chloride) have been used for synthesis. in each static test, 100 ml of water sample is required. static tests were conducted in different ratios of injection and formation waters to investigate the formation of mineral deposits due to the incompatibility of injection water and formation water. the results obtained from these experiments, which identify the type, size, and morphology of scales, were analyzed by sem/edx test.