خلاصه

در اين مقاله، يك تكنيك آزمايشي به مطالعه فعل و انفعالات سيستم هاي نفت خام- CO2 تحت شرايط مخزن توسعه داده مي‌شود. به وسيلة استفاده از آناليز تقارن محوري شكل قطره (ADSA) براي حالت قطره آويخته، اين تكنيك جديد اندازه گيري كشش سطحي (IFT) و پيش‌بيني فعل و انفعالات سطحي بين نفت خام و CO2 در فشارهاي بالا و دماهاي افزايش يافته را ممكن مي سازد.

مهمترين جزء از اين آزمايش بر پا شده يك سلول فشار بالا با پنجره هايي كه
مي توان از ميان آنها مشاهده كرد، است. تعدادي از پديده هاي مهم فيزيكي در هنگام تماس نفت خام با CO2 مشاهده شده اند. آنها شامل تورم نفت، استخراج اجزاء سبك، اختلاط آشفته اوليه، آسيب ديدگي لايه، حركت قطره نفت، تغيير تركنندگي، رسوب آسفالتين و bubbling در مرز بين نفت خام و CO2 هستند. به ويژه، استخراج اجزاء سبك، اختلاط آشفته اوليه و تغيير تركنندگي، مشخصات مهم فرآيندهاي تزريق CO2 هستند. همچنين يك ثابت تعادلي پايين IFT هنگامي كه فشار بالاتر از فشار آستانه است وجود دارد. با وجود فشارها و دماهاي عملياتي مقدارهاي خيلي پايين يا صفر= IFT بين نفت خام و CO2 پيدا نمي شود. بنابراين، ثابت پايين IFT اندازه گيري شده و فعل و انفعالات سطحي مشاهده شده نشان مي‌دهد كه فقط امتزاج پذيري جزئي بين نفت خام و CO2 براي بيشتر مخازن مي‌تواند به دست آورده شود. به علاوه، انتظار مي رود كه تغيير تركنندگي ممكن است اثراتي روي برداشت نهايي نفت و جداسازي CO2 داشته باشد.

مقدمه:

تزريق CO2 به عنوان يكي از نويد دهنده ترين تكنيكهاي افزايش دهنده برداشت نفت (EOR) در نظر گرفته مي‌شود زيرا نه تنها باعث افزايش درصد برداشت نفت مي‌شود بلكه همچنين به طور قابل توجهي پخش گازهاي گلخانه اي را كاهش مي‌دهد. در پنجاه سال اخير، مطالعه هاي آزمايشگاهي و كاربردهاي عملي از فرآيندهاي ازدياد برداشت CO2 گسترده شده است. مشخص شده است كه اين فرآيندها مي توانند به طور نرمال بازيافت نفت را به اندازه %16-8 نفت در جا افزايش دهند. در فرآيندهاي تزريق CO2 ، توزيع اشباع و رفتار جرياني نفت خام، گاز، آب شور به طور كلي به وسيلة مقدار فعل و انفعالات سطحي بين نفت خام، آب مخزن، CO2 و سنگهاي مخزن كنترل مي شوند. اين فعل و انفعالات سطحي شامل كشش سطحي (IFT)، تركنندگي، موئينگي و پخش هستند. تركنندگي، فشار موئينگي و پخش مي‌تواند به طور تنگاتنگي به IFT تحت شرايط مشخص فشار، دما و تركيبها مربوط شود. بنابراين ضروري هست كه فعل و انفعالات سطحي سيستم هاي نفت خام- CO2 به طور دقيق تري تحت شرايط مخزن توصيف شوند.