28163

مطالعه آزمايشگاهي كنترل حركت ريزدانه‌ها در چاه‌هاي نفتي با استفاده از نانو سيال‌هاي آزمايشگاهي و صنعتي

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- ژئوتكنيك

1398

1401/7/30

علي اكبر حشمتي رفسنجاني - روح الدين ميري

مهندسي عمران

در اثر تزريق آب با درجه شوري پايين و pH هاي بالا با رويكرد ازدياد برداشت نفت، ويژگي سنگ و ذرات موجود در مخزن تغيير مي‌كند. اين تغييرات علاوه برافزايش توليد، باعث جدايش و حركت ذرات ريز مي‌شود. حركت ذرات ريز باعث كاهش شديد تراوايي و شاخص توليد مخزن مي‌شود. همچنين در شرايطي كه ذرات ريز از چاه توليد شوند به تجهيزات ته چاهي و سطح زمين آسيب‌هاي فراواني وارد مي‌كند. يكي از روش‌هاي كنترل توليد و حركت ذرات ريز استفاده از نانواكسيد هاي فلزي هست. به‌عبارتي‌ديگر با تزريق نانو سيال مي‌توان تأثير منفي تزريق آب با درجه شوري پايين و pH بالا بر روي جدايش ذرات ريز را كاهش داد. نانو ذرات براي كنترل توليد ذرات ريز داراي مكانيسم‌هاي مختلفي همچون كاهش پتانسيل زتاي سطح ذرات و سنگ مخزن هست. در اين پايان‌نامه تأثير دو نانوذره آلومينيوم اكسيد و آلومينيوم سيليكات در دو گريد آزمايشگاهي و صنعتي و در سه غلظت 0.05، 0.1 و 0.2 درصد وزني بر روي كنترل حركت ذرات ريز مورد مقايسه قرار گرفت. بدين منظور تأثير هر نانوذره روي پتانسيل زتاي سطوح و وزن ذرات خروجي از نمونه فضاي متخلخل موردبررسي قرار گرفت. نتايج آزمايش‌ها نشان داد تمام نانو ذرات تأثير مثبت روي كنترل حركت ذرات ريز دارند. هر چهار نانوذره پتانسيل زتا را افزايش و وزن ذرات خروجي را كاهش مي‌دهند. همچنين تأثير نانو ذرات بر روي مقاومت فشاري محدود نشده نمونه‌هاي حاوي 80 درصد ماسه و 20 درصد رس بررسي شد. در تمامي نانو ذرات و تمامي غلظت‌ها شاهد افزايش مقاومت بوديم و بيشترين مقاومت را نمونه داراي آلومينيوم سيليكات صنعتي با غلظت 0.1 درصد وزني داشت كه نسبت به نمونه شاهد 51.7 درصد افزايش مقاومت داشته است. درنهايت نتايج آزمايشات تحليل‌شده و با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي ميداني (FESEM) مورد مقايسه قرار گرفتند.

1402/01/20

Laboratory study of control fine migration in oil wells using laboratory and industrial nanofluids

10/22/2023 12:00:00 AM

Due to the injection of water with low salinity and high pH with the approach of increasing oil recovery, the characteristics of the rock and particles in the reservoir are changed. These changes, in addition to increasing production, cause the separation and movement of fine particles. The movement of fine particles causes a sharp decrease in the permeability and production index of the reservoir. Also, when fine particles are produced from the well, it causes a lot of damage to the equipment at the bottom of the well and the surface of the ground. One of the methods of controlling the production and movement of fine particles is the use of metal nano oxides. In other words, by injecting nanofluid, the negative effect of injecting water with low salinity and high pH on the separation of fine particles can be reduced. Nanoparticles have different mechanisms to control the production of fine particles, such as reducing the zeta potential of the surface of particles and reservoir rock. In this thesis, the effect of two nanoparticles of aluminum oxide and aluminum silicate in two laboratory and industrial grades and in three concentrations of 0.05, 0.1 and 0.2% by weight on controlling the movement of fine particles was compared. For this purpose, the effect of each nanoparticle on the zeta potential of the surfaces and the weight of the particles coming out of the porous space sample was investigated. The results of the experiments showed that all nanoparticles have a positive effect on controlling the movement of fine particles. All four nanoparticles increase the zeta potential and reduce the weight of the output particles. Also, the effect of nanoparticles on the unconfined compressive strength of samples containing 80% sand and 20% clay was investigated. An increase in resistance was observed in all nanoparticles and all concentrations, and the sample containing industrial aluminum silicate with a concentration of 0.1% by weight had the highest resistance, which increased by 51.7% compared to the control sample. Finally, the results of the experiments were analyzed and compared using a field scanning electron microscope (FESEM).

جدايش ذرات ريز , نانو ذرات , تزريق آب با شوري پايين , پتانسيل زتا , مقاومت فشاري محدود نشده

fine migration , Nanoparticles , water injection with low salinity , zeta potential

saeed rahmati sardasht

ali akbar heshmati rafsanjani