مطالعه آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای اندازه و غلظت ژل ذره‌ای از قبل شکل‌گرفته و تراوایی محیط متخلخل بر میزان فاکتور مقاومت و مقاومت پسماند

تولید آب ناخواسته یکی از مهمترین چالش‌های تولید از مخازن نفت و گاز می‌باشد. تولید آب می‌تواند موجب خوردگی تاسیسات و همچنین کاهش تراوایی نسبی نفت شود. تزریق ژل ذره‌ای از قبل شکل‌گرفته به عنوان روشی جهت کنترل تولید آب و بهبود بازده جاروبی از سال 2007 در دنیا معرفی گردید. پارامترهای مختلفی بر عملکرد ژل‌های ذره‌ای از قبل شکل گرفته موثرند که از جمله آنها می‌توان به پایداری در شرایط دما و فشار مخزن، شوری آبی که سوسپانسیون ژل در آن ساخته می‌شود و همچنین اندازه و غلظت ژل ذره‌ای از قبل شکل گرفته اشاره نمود. آزمایش لوله قلمی به عنوان یک روش مرسوم می‌تواند به شبیه سازی و شناخت سازوکار های موثر تزریق ژل ذره‌ای از قبل شکل‌گرفته در مخزن مورد استفاده قرار بگیرد. در این پژوهش به بررسی پارامترهای کلیدی تزریق ژل ذره‌ای از قبل شکل‌گرفته به مخزن به وسیله آزمایش لوله قلمی پرداخته شده است. بدین منظور اثر اندازه ژل 41، 68.5، μm 90، غلظت ژل 1000، 3000، ppm 5000، تراوایی لوله قلمی 57، 63.5، 74، 205 و دبی تزریقی 0.016، 0.032، cc/min 0.048 دیده شده است. نتایج نشان داده است که میزان اثر اندازه ژل وابسته به میزان نگهداشت آن در محیط متخلخل بوده و با افزایش غلظت ژل فشار آستانه افزایش یافته و در نتیجه فاکتور مقاومت پسماند افزایش می‌یابد. همچنین با کاهش تراوایی فشار تزریق افزایش می‌یابد. به‌طور کلی این پژوهش نشان داد که سازوکار اصلی تزریق ژل در محیط متخلخل شکستن ذرات ژل می‌باشد

experimental investigation of the effect of preformed particle gel size and concentration and permeability of porous medium on residual factor and residual resistance factor

unwanted water production in oil and gas reservoirs leads to significant operational challenges, including facility corrosion and reduced oil relative permeability. preformed particle gel (ppg) has emerged as an effective solution for controlling water production and enhancing sweep efficiency since its introduction in 2007. this study investigates the impact of key parameters—gel particle size, concentration, porous medium permeability, and injection flow rate—on the residual factor (rf) and residual resistance factor (rrf) using slim tube tests. the experiments involved synthesizing ppg from monomers such as acrylamide (am), sodium salt of acrylamide methylpropane sulfonic acid (ampsna), and normal vinyl pyrrolidone (nvp), with methylene base acrylamide (mba) as a crosslinking agent. the synthesized gel was injected into slim tubes filled with crushed rock of varying permeabilities. results demonstrated that larger gel particles exhibited higher retention in the porous medium, leading to increased rrf values. gel concentration directly influenced the threshold pressure, with higher concentrations resulting in greater rrf due to enhanced gel volume in the pores. additionally, reduced permeability of the slim tube correlated with higher injection pressures, while increased flow rates elevated pressure drops without significantly affecting gel injectability. the primary mechanism of ppg passage through the porous medium was identified as particle breakage and entrapment, supported by post-injection particle size measurements. these findings underscore the importance of optimizing gel properties and injection parameters to maximize water control efficiency while minimizing formation damage.