مدل‎سازي اندركنش بين آب با شوري پايين و ماسه‎سنگ از طريق كوپل‎كردن معادلات جريان سيال با مدل ژئوشيميايي PHREEQC

يكي از روش‌هاي ازدياد برداشت نفت كه اخيراً مورد توجه زيادي قرارگرفته است، تزريق آب با شوري پايين (LSW) است. بررسي مكانيسم‌هاي مرتبط با LSW نشان مي‎دهد كه واكنش‌هاي ژئوشيميايي نقش موثري در تغييرات ترشوندگي سنگ و توليد نفت دارند. هدف اين مقاله بررسي تأثير واكنش‌هاي ژئوشيميايي حل شدن كلسيت و مبادله يون برروي عملكرد LSW در يك مخزن ماسه‌سنگي با استفاده از مفهوم شوري آستانه است. بدين منظور، معادله جريان سيال براساس تئوري باكلي لورت با نرم‌افزار ژئوشيميايي PHREEQC كوپل شدند. نتايج نشان داد كه در تزريق LSW، تعادل اوليه بين فاز آبي و سطح سنگ مخزن بر هم مي‌خورد كه اين امر باعث انحلال كلسيت و نيز رخداد تبادل يوني بين فاز آبي و سطح سنگ مي‎شود. آناليز واكنش‌هاي ژئوشيميايي در بلوك مجاور چاه تزريقي نشان داد كه تبادل كاتيون‎ها مي‎تواند سبب رهايش مواد نفتي از سطح سنگ شده كه در نتيجه آن تغيير ترشوندگي به‎سمت آب‎دوستي بيشتر رخ خواهد داد. همچنين، پروفايل تغييرات pH در گستره مدل مخزني نشان داد كه سرعت انحلال كلسيت در فواصل نزديك به چاه تزريقي با نرخ بالايي انجام مي‎گيرد، اما در فواصل دورتر، صرفاً انحلال جزئي كلسيت به‎واسطه مكانسيم تبادل يوني رخ مي‎دهد. آناليز نمودارهاي جريان جزئي همراستا با پروفايل شوري كل فاز آبي نشان داد كه در طول تزريق LSW، دو جبهه جرياني مختلف در گستره مخزن ايجاد مي‌شود: جبهه اول مربوط به جابه‎جايي آب با شوري بالا با ميزان اشباع آب 0.43 و جبهه دوم مربوط به جابه‎جايي آب با شوري پايين با مقدار اشباع آب 0.58. اين مقدار افزايش در اشباع فاز آبي بيانگر توانايي LSW در توليد نفت اضافي است كه براساس شرايط اين مطالعه و انتخاب شوري آستانه ppm 3000، افزايشي در حدود 10% از نفت اوليه مخزن است.