Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

The effect of formation water composition on the wettability established between carbonate rocks and crude oil

Argyri Smaragda-Maria

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Η αρχική διαβρεκτότητα των ταμιευτήρων πετρελαίου είναι μία από τις σημαντικότερες παραμέτρους που επηρεάζουν την συνολική ανάκτηση πετρελαίου (πρωτογενής, δευτερογενής και τριτογενής). Ανάλογα με τις συνθήκες δημιουργίας των ταμιευτήρων πετρελαίου, διαμορφώνονται σε διάστημα εκατομμυρίων ετών διαφορετικά συστήματα πετρώματος/πετρελαίου/άλμης. Στη συγκεκριμένη διπλωματική εργασία μελετήθηκε η επίδραση του νερού του σχηματισμού πάνω στην αρχική διαβρεκτότητα δοκιμίων κιμωλίας, τα οποία προέρχονται από τον σχηματισμό Stevns Klint, της Δανίας. Πιο συγκεκριμένα, έχει παρατηρηθεί πειραματικά σε ασβεστολιθικά πετρώματα ότι η ύπαρξη θειϊκής ρίζας (SO42-), κατιόντος μαγνησίου (Mg2-) και κατιόντος ασβεστίου (Ca2+) στο νερό του σχηματισμού επιδρούν ευεργετικά στην ανάκτηση πετρελαίου. Η παρατήρηση αυτή αποδίδεται στο γεγονός ότι τα ενεργά πολικά συστατικά του πετρελαίου (π.χ. R-COO-) είναι υπεύθυνα για τις καταστάσεις ενδιάμεσης διαβρεκτότητας, καθώς τα συγκεκριμένα πολικά συστατικά λειτουργούν σαν μοριακές «άγκυρες», δημιουργώντας πολύ ισχυρούς χημικούς δεσμούς στις ασβεστιτικές επιφάνειες. Για να επιτευχθεί υψηλή ανάκτηση πετρελαίου, το πέτρωμα του ταμιευτήρα πρέπει να είναι τουλάχιστον μερικώς υδατοδιαβρεκτό. Με στόχο τη βελτίωση της υδατικής προτίμησης του πετρώματος, μέρος αυτών των ενεργών πολικών συστατικών πρέπει να απομακρυνθούν. Τα ιόντα θείου, μαγνησίου και ασβεστίου λειτουργούν σαν υποκαταστάτες αυτών, δημιουργώντας συμβιωτικές αλληλεπιδράσεις με την επιφάνεια του πετρώματος. Θαλασσινο νερό, εμπλουτισμένο σε συγκεκριμένα ιόντα έχει εγχυθεί σε διάφορες εγκαταστάσεις. Για παράδειγμα, στο πεδίο Ekofisk (Τres=130oC), του Νορβηγικού τομέα έχουν πραγματοποιηθεί εγχύσεις νερού το οποίο ήταν εμπλουτισμένο σε θειϊκή ρίζα και κατιόν μαγνησίου, οι οποίες απέδειξαν τη χρήση του συγκεκριμένου εμπλουτισμένου νερού, ως υγρό βελτίωσης της ανάκτησης πετρελαίου. Επιπλέον, η υψηλή θερμοκρασία του ταμιευτήρα (130οC), επιδρά ευεργετικά στην πραγματοποίηση διαβρεκτικής τροποποίησης. Τρία δοκίμια κιμωλίας του σχηματισμού Stevns Klint, τα οποία είχαν διατρηθεί από το ίδιο τεμάχιο, χρησιμοποιήθηκαν ώστε να εξεταστεί η επίδραση του κάθε ιόντος, χωριστά. Έπειτα, ένα μίγμα βαρέος πετρελαίου (Heidrum field) (60%) και επτανίου (C7) (40%), εγχύθηκε μέσα από τα δοκίμια στους 50οC. Συλλέχθηκαν δείγματα πετρελαίου, τα οποία αναλύθηκαν ως προς τα θετικά και τα αρνητικά φορτισμένα πολικά συστατικά. Για τον λόγο αυτό, πραγματοποιήθηκε τιτλοδότηση δυναμικού (potentiometric titration), μια μέθοδος μέσω της οποίας εκτιμάται η διαφορά δυναμικού σε ένα διάλυμα, με τη χρήση ηλεκτροδίου, η οποία οφείλεται στην ύπαρξη πολικών συστατικών. Οι ιδιότητες που συνδέονται με την ποσότητα αρνητικά και θετικά φορτισμένων πολικών συστατικών ονομάζονται Acid Number (AN) και Base Number (BN), αντίστοιχα. Στη συνέχεια, τα δοκίμια τοποθετήθηκαν σε ειδική κλίνη στους 50οC για διάστημα δύο εβδομάδων, ώστε τα πολικά συστατικά να κατανεμηθούν σε όλη την επιφάνεια(, κάθε δοκιμίου). Πραγματοποιήθηκαν δοκιμές ανάκτησης πετρελαίου και μέτρησης της διαβρεκτότητας. Πιο συγκεκριμένα, διαδικασίες «αυθόρμητης αναρρόφησης» (spontaneous imbibition) και «εξαναγκασμένης εκτόπισης» (forced displacement) πραγματοποιήθηκαν, με χρήση άλμης του πεδίου Valhall, από την οποία είχε απομακρυνθεί το θείο. Τελικώς, ακολούθησε διαδικασία ήπιου καθαρισμού, με στόχο την αποκατάσταση της αρχικής διαβρεκτότητας των δοκιμίων και τη σύγκριση της διαβρεκτότητας μετά την έγχυση πετρελαίου και μετά τη διαδικασία ήπιου καθαρισμού. Το επίπεδο διαβρεκτότητας μετρήθηκε μέσω δοκιμών ανάκτησης πετρελαίου και μέτρησης διαβρετκότητας, σε συνθήκες περιβάλλοντος. Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι τα ιόντα μαγνησίου και θείου βελτίωσαν την ανάκτηση πετρελαίου, με το θείο να παρουσιάζει τη μέγιστη επίδραση. Η επίδραση της θερμοκρασίας στις δοκιμές ανάκτησης πετρελαίου και (στους 20οC και 50οC) και η προκαλούμενη μεταβολή της διαβρεκτότητας αποτιμήθηκε.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες