تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : كاظم مكفا

دانشکده : فني و مهندسي

استاد راهنما : دکتر فخري سيدين آزاد- دكتر سيد شهاب الدين آيت اللهي

تاريخ دفاع : 10/5/88

رشته و گرايش : مهندسي شيمي

استاد مشاور : -

بررسي اثر غلظت مواد فعال سطحي در حضورکربنات سديم بر تغيير ترشوندگي سنگ مخزن کربناته آغاجاري

چکيده

اثر غلظت و زمان ماندگاري سورفکتانت‌ها در حضور ماده‌ي آلکاليني کربنات سديم روي تغيير ترشوندگي سنگ مخزن کربناته‌ي آغاجاري مورد بررسي قرار گرفت. براي انجام آزمايش‌ها, از سه سورفکتانت آنيوني سديم دودسيل بنزن سولفونات, سورفکتانت کاتيوني دودسيل تري متيل آمونيوم برومايد و سورفکتانت غيريوني تريتون ايکس-صد و ماده آلکاليني کربنات سديم استفاده شد. همچنين يک نمونه نفت خام, يک نمونه آب شور و دو نمونه سنگ مخزن کربناته (لايمستوني و دولوميتي) از ميدان نفتي آغاجاري تهيه شد. جهت اندازه‌گيري تغييرات ترشوندگي سنگ مخزن از روش زاويه‌ي تماس استفاده شد. براي اين منظور، پس از مراحل آماده سازي سنگ‌هاي لايمستوني و دولوميتي, محلول‌هايي با پايه‌ي آب شور با غلظت­هاي مختلف سورفکتانت و کربنات سديم براي سورفکتانت‌هاي آنيوني و غير‌يوني و غلظت‌هاي مختلف سورفکتانت بدون حضور کربنات سديم براي سورفکتانت کاتيوني (به دليل اثر منفي روي عملکرد سورفکتانت کاتيوني) ساخته شد. سنگ‌ها را درون اين محلول ها گذاشته و پس از زمان‌هاي مختلف سنگ‌ها را از محلول‌ها بيرون آورده و پس از نشاندن يك قطره آب شور روي سطح سنگ‌, از قطره عكس گرفته و سپس زاويه‌ي آن با استفاده از نرم افزار اتوکد محاسبه ‌گرديد. براي اطمينان از تکرار پذير بودن آزمايش‌ها, تمامي آزمايش‌ها 2 بار انجام شد.

نتايج حاصله از اين آزمايشات نشان داد که سورفکتانت غيريوني تريتون ايکس-صد توانايي بيشتري نسبت به سورفكتانت كاتيوني دودسيل تري متيل آمونيوم برومايد و سورفكتانت آنيوني سديم دودسيل بنزن سولفونات در تغيير ترشوندگي سنگ مخزن به وضعيت آب دوستي دارد. همچنين زواياي تماس کوچک‌تر در محلول‌هاي سورفکتانتي با حضور کربنات سديم نسبت به حالتي که در محلول‌ها از کربنات سديم استفاده نشده بود نشان دهنده‌ي اثر مثبت کربنات سديم در ميزان تغيير ترشوندگي سنگ مخزن به حالت آب دوستي مي‌باشد. از طرفي نتايج نشان داد که براي هر غلظت سورفكتانت آنيوني و غيريوني يک غلظت کربنات سديم وجود دارد که در اين غلظت, کمترين زاويه‌ي تماس (بيشترين تغيير ترشوندگي به وضعيت آب دوستي) مشاهده مي‌شود.

بررسي اثر زمان ماندگاري سنگ‌هاي کربناته با محلول‌هاي سورفکتانت- آلکالين نشان داد که با افزايش زمان ماندگاري سنگ‌هاي کربناته در محلول‌, زاويه تماس کاهش يافته و ترشوندگي سنگ مخزن به وضعيت آب دوست نزديک‌تر مي‌شود. همچنين مي‌توان به رفتار يکسان هر دو سنگ کربناته لايمستوني و دولوميتي با محلول‌هاي سورفکتانت- آلکالين اشاره کرد, به گونه‌اي که بهترين حالات تغييرات ترشوندگي با هر سه سورفکتانت مورد استفاده براي هر دو نمونه سنگ کربناته در يک غلظت مشابه از سورفکتانت و ماده‌ي آلکاليني کربنات سديم روي داد. براي تعيين اجزاي تشکيل دهنده‌ي سنگ‌ها‌ي مخزن مورد استفاده در آزمايشات تغيير ترشوندگي, از سنگ‌هاي مورد استفاده, تست XRF گرفته شد.

در بخش ديگري از اين تحقيق, آزمايش‌هاي بازيافت نفت باا هر کدام از سورفکتانت‌ها در شرايطي كه منجر به بهترين حالت‌هاي تغييرات ترشوندگي سنگ مخزن در قسمت اندازه‌گيري زواياي تماس حاصل شده بود, انجام شد. براي اين منظور 3 مغزه‌ي لايمستوني تهيه و پس از مراحل آماده‌ سازي, مغزه‌ها درون سل‌هاي آموت که از محلول‌هاي ساخته شده پرشده بودند, قرار گرفتند و پس از گذشت زمان‌هاي مختلف ميزان خروج نفت از مغزه‌ها يادداشت مي‌شدند.

نتايج حاصله نشان داد که پس از 14 روز، بازيافت نفت از مغزه‌ها براي محلول سورفکتانت غيريوني- آلکالين بيشتر از محلول‌هاي سورفکتانت کاتيوني و سورفکتانت آنيوني- آلکالين بود که اين نتيجه با نتيجه‌ي حاصله از آزمايشات تغيير ترشوندگي با استفاده از روش زاويه‌ي تماس همخواني و مطابقت داشت.

واژه هاي کليدي: تغيير ترشوندگي, سورفکتانت, آلکالين, زاويه‌ي تماس, بازيافت نفت.