Verification of oil recovery mechanism through alteration of relative permeability curve and analytical measurements - Tina Tharn (Chulalongkorn University, 2023)
ในอุตสาหกรรมการผลิตปิโตรเลียม มีวิธีการเพิ่มผลผลิตน้ำมันอยู่หลายวิธี หนึ่งในวิธีที่มีการศึกษาอย่างแพร่หลายคือการฉีดอัดน้ำเกลือความเค็มต่ำเนื่องจากเป็นวิธีที่มีราคาถูกและไม่สลับซับซ้อนในเชิงปฏิบัติ อย่างไรก็ดีการเข้าใจถึงกลไกการผลิตน้ำมันจากวิธีการฉีดอัดน้ำเกลือความเค็มต่ำยังค่อนข้างจำกัด ดังนั้นการศึกษาถึงกลไกสำคัญจะช่วยทำให้สามารถเข้าใจถึงรายละเอียดที่ส่งผลถึงการนำวิธีการไปใช้จริงในแหล่งน้ำมัน ในการศึกษานี้ วิธีการของ จอห์นสัน บอสเลอร์ โนมานน์ ได้ถูกใช้ในการสังเคราะห์ค่าความสามารถในการซึมผ่านสัมพัทธ์ในระหว่างการฉีดอัดน้ำเกลือความเค็มต่ำในหินแหล่งกักเก็บต่างชนิดกัน ประกอบด้วย หินทราย หินทรายที่มีหินดินดานปะปน และหินโดโลสโตน ข้อมูลจากชุดอุปกรณ์การแทนที่ด้วยของไหลจากการศึกษาก่อนหน้าที่ถูกนำมาใช้ในการศึกษาประกอบด้วย ความแตกต่างของความดันคร่อมตัวอย่างหิน อัตราการไหลของของไหล และค่าปัจจัยความสามารถในหารผลิตน้ำมัน ข้อมูลค่าความสามารถในการซึมผ่านสัมพัทธ์จะถูกแปลงให้กลายเป็นเส้นโค้งต่อเนื่องด้วยสมการความสัมพันธ์ของคอรีย์ และถูกตรวจสอบความโค้งด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ โดยการใช้โปรแกรม Eclipse 100 การเข้าใจถึงกลไกการผลิตน้ำมันได้รับความช่วยเหลือจากการตรวจสอบไอออนที่สำคัญในน้ำที่ออกจากการทดลองการแทนที่ด้วยของไหล นอกจากนี้อุปกรณ์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนด้วยวิธีสแกนผสมอุปกรณ์วัดคลื่นความถี่ด้วยวิธีการกระจายพลังงานยังถูกใช้ในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงสัณฐานวิทยาของพื้นผิวหิน และการวิเคราะห์ผลจากอุปกรณ์วัดคลื่นความถี่ด้วยวิธีการกระจายพลังงานช่วยยืนยันกลไกการผลิตน้ำมันด้วยการเปรียบเทียบมวลอะตอมบนพื้นผิวหินก่อนและหลังการสัมผัสกับน้ำเกลือความเค็มต่ำ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าความโค้งของเส้นต่อเนื่องของค่าความสามารถในการซึมผ่านสัมพัทธ์เปลี่ยนแปลงน้อยมากแม้กระทั่งภายหลังจากการยืนยันผลด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ แสดงให้เห็นว่ากลไกการผลิตน้ำมันเกิดขึ้นโดยปราศจากการเปลี่ยนสภาพของผิวหินไปสู่ความเปียกด้วยน้ำ อย่างไรก็ดีการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของไอออนสำคัญ ได้แก่ แคลเซียม และ แมกนีเซียมในน้ำที่ออกจากกระบวนการแทนที่ด้วยของไหลบ่งบอกการเกิดการแลกเปลี่ยนไอออนหลายประจุ กลไกการผลิตน้ำมันที่ได้รับการยืนยันเพิ่มเติมคือ เกิดการเคลื่อนที่ของอนุภาคของแร่ดินเหนียวในกรณีของหินทรายและหินทรายผสมหินดินดาน โดยสังเกตได้จากการเกิดความขุ่นของน้ำในช่วงของการเปลี่ยนจากการฉีดอัดน้ำความเค็มสูงไปยังน้ำความเค็มต่ำ และ ภาพจากอุปกรณ์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนด้วยวิธีสแกนของหินทรายปนดินเหนียวยังแสดงโครงสร้างแบบแผ่นคล้ายเกล็ดของแร่ดินเหนียวบนผิวของหินทรายและหินทรายผสมหินดินดาน นอกจากนี้ผลจากอุปกรณ์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนด้วยวิธีสแกนผสานกับการวิเคราะห์ผลจากอุปกรณ์วัดคลื่นความถี่ด้วยวิธีการกระจายพลังงานยังช่วยยืนยันกลไกการผลิตน้ำมันจากการละลายของแคลเซียมในเนื้อหิน และ การเพิ่มความเข้มข้นของแมกนีเซียมบนผิวหินจากการแทนที่ด้วยไอออนหลายประจุ ในหินโดโลสโตน