Effects of Polymer Adsorption and Desorption on Polymer Flooding in Waterflooded Reservoir - Sukruthai Sapniwat (Chulalongkorn University, 2016)
การฉีดอัดสารพอลิเมอร์เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการเพิ่มผลผลิตน้ำมันที่เป็นที่รู้จักอย่างดี ซึ่งสามารถนำมาใช้ภายหลังการผลิตน้ำแบบปฐมภูมิหรือทุติยภูมิก็ได้ สารพอลิเมอร์สามารถลดอัตราส่วนการเคลื่อนที่ของกระบวนการแทนที่น้ำมันด้วยของเหลว โดยการเพิ่มความหนืดในแก่น้ำที่ถูกฉีดอัด ดังนั้นการฉีดอัดสารพอลิเมอร์จึงสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกวาดน้ำมันในเชิงปริมาตร นอกจากนี่การดูดซับของสารพอลิเมอร์บนพื้นผิวของหินยังช่วยลดความแตกต่างของความสามารถในการซึมผ่านในกรณีที่แหล่งกักเก็บน้ำมันมีสภาพความเป็นวิวิธพันธ์สูง เนื่องจากการลดลงของความสามารถในการซึมผ่านสัมบูรณ์ ความสามารถในการซึมผ่านประสิทธิผลของน้ำจึงมีค่าลดลงด้วย เมื่อสารพอลิเมอร์ถูกดูดซับบนพื้นผิวหิน สารพอลิเมอร์ยังสามารถคายการดูดซับเมื่อสารละลายชนิดอื่นถูกฉีดอัดเข้ามาแทนที่ การศึกษานี้มุ่งเน้นไปที่พฤติกรรมของการดูดซับและการคายการดูดซับของสารพอลิเมอร์ในแหล่งกักเก็บรวมไปถึงผลกระทบที่มีต่อตัวแปรเชิงปฏิบัติการและเงื่อนไขของแหล่งกักเก็บที่น่าสนใจ โปรแกรมสร้างแบบจำลองแหล่งกักเก็บ STARS® ผลิตโดย Computer Modeling Group ถูกใช้ประเมินผลกระทบที่สนใจ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า การฉีดอัดสารพอลิเมอร์ตามหลังการฉีดอัดน้ำในเวลาเนิ่น ๆ สามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันในเวลาอันสั้นและผลการศึกษาที่คล้ายคลึงกันยังได้มาจากการใช้อัตราการฉีดอัดที่สูง ความแตกต่างของมวลสารพอลิเมอร์ที่ถูกฉีดอัดลงในแหล่งกักเก็บ ซึ่งแทนได้ด้วยความเข้มข้นของสารพอลิเมอร์ มีผลต่อก้อนมวลสารพอลิเมอร์ที่เหมาะสม ความเข้มข้นของสารพอลิเมอร์ที่สูงต้องการก้อนมวลที่มีขนาดเล็กและให้ผลเช่นเดียวกันในทางตรงกันข้าม การคายการดูดซับสารพอลิเมอร์ทำให้เกิดการนำพอลิเมอร์ที่ถูกดูดซับไปก่อนหน้าบนพื้นผิวหินมาใช้ประโยชน์ใหม่ ซึ่งทำให้เกิดการปรับปรุงประสิทธิภาพการน้ำมันในระยะหลังของกระบวนการฉีดอัด อย่างไรก็ดี ปริมาณการคายการดูดซับที่เหมาะสมจะแตกต่างกันออกไปตามความเข้มข้นของสารพอลิเมอร์ ในกรณีที่ใช้สารพอลิเมอร์ความเข้มข้นสูง การคายการดูดซับทั้งหมดจะทำให้น้ำที่ใช้ฉีดไล่ไม่สามารถดันสารพอลิเมอร์โดยตรง จึงทำให้เกิดการแซงก้อนมวลสารพอลิเมอร์และทำให้เกิดผลด้านลบต่อประสิทธิภาพการกวาดน้ำมัน ในแหล่งกักเก็บที่ความแปรผันของค่าความสามารถในการซึมผ่าน สารพอลิเมอร์สามารถช่วยทำให้ปัญหาการมาถึงไวของน้ำช้าลง อย่างไรก็ดีระดับการคายการดูดซับของสารพอลิเมอร์ควรจะเป็นศูนย์เพื่อทำให้เกิดการดูดซับอย่างถาวร โดยจะทำให้เกิดการลดลงของค่าความสามารถการซึมผ่านสัมพัทธ์ของน้ำ เพื่อให้มั่นใจว่าของเหลวที่ใช้ในการฉีดอัดจะเคลื่อนที่อย่างช้า ๆ ขนาดของค่าการดูดซับพอลิเมอร์ไม่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพการน้ำมันเท่าใดนักเมื่อระดับการคายการดูดซับสารพอลิเมอร์เปลี่ยนแปลงไป ในกรณีขนาดของค่าการดูดซับพอลิเมอร์ที่สูงและการคายการดูดซับถาวร สารพอลิเมอร์ในของเหลวจะลดลงซึ่งส่งผลในไม่สามารถรักษาความหนืดไว้ ในขณะที่ผลกระทบจากการลดลงของค่าความสามารถในการซึมผ่านสัมพันธ์ของน้ำครอบงำผลจากการรักษาความหนืดในกรณีของระดับการคายการดูดซับที่ 50 เปอร์เซ็นต์ การรวมกันของการคายการดูดซับทั้งหมดและค่าความต้านทานหลงเหลือที่สูงแสดงให้เห็นถึงผลที่น่าพึงพอใจ ความสามารถในการกวาดน้ำมันถูกปรับปรุงให้ดีขึ้นในบริเวณขอบของรูปแบบการฉีดอัด นอกจากนี้การเปลี่ยนทิศทางของน้ำที่ใช้ฉีดไล่ไปยังขอบของรูปแบบการฉีดอัดยังส่งผลให้เกิดการกวาดน้ำมันที่ดีด้วย