ارزیابی جامع عملکرد مایعات یونی در تغییر خواص سنگ و سیال مخزن به منظور ازدیاد برداشت نفت

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی نفت، دانشگاه صنعتی شریف

2 پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران

3 دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف

10.22034/ijche.2023.412131.1343

چکیده

در دهه اخیر روش‌های مبتنی بر تزریق مواد شیمیایی به مخزن، راهکاری مؤثر به‌منظور افزایش تولید نفت محسوب می‌شود. مایعات یونی با خواص منحصربه‌فرد همچون مقاومت در برابر دما، یون‌ها، زیست‌تخریب‌پذیری و قطبی‌بودن می‌توانند به‌عنوان نسل جدید مواد در ازدیاد برداشت نفت معرفی شوند. گستردگی ساختار مایعات یونی در کنار امکان طراحی وابسته به کاربرد آنها، یک مزیت مهم در به‌کارگیری آنها به شمار می‌آید. در این مقاله ضمن بررسی و طبقه‌بندی انواع مایعات یونی با تأکید بر اثر عوامل مختلف بر عملکرد آن‌ها مانند غلظت بحرانی میسل، دما، یون‌های موجود در آب سازند و نوع سنگ مخزن، به ارائه انواع مکانیزم‌های مایعات یونی در تغییر خصوصیات مخازن پرداخته شده است. براین‌اساس کاتیون ایمیدازولیوم و آنیون‌های هالوژن بیشترین سهم را در ساختار مایعات یونی به خود اختصاص داده‌ و کاهش کشش بین سطحی و تغییر ترشوندگی نیز به‌عنوان دو مکانیزم غالب در توجیه عملکرد آن‌ها در ازدیاد برداشت نفت معرفی شده‌اند. مایعات یونی با زنجیره آلکیل طولانی اثربخشی بالاتری داشته و حضور نمک و افزایش دما نیز باعث تقویت فعالیت سطحی آن‌ها می‌شود. تزریق اکثر مایعات یونی باعث تغییرات ترشوندگی در سنگ‌های ماسه‌سنگی و کربناته به رژیم آب‌دوست می‌شود که قابلیت هم‌افزایی این مکانیزم‌ها با سایر مواد شیمیایی همچون سورفکتنت‌ها و پلیمرها مشخص شده است. با توجه به نتایج امیدوارکننده تحقیقات در دهه گذشته پتانسیل بالای این مواد برای افزایش تولید نفت قابل نتیجه‌گیری است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A comprehensive assessment of the performance of ionic liquids in Modifying Reservoir Rock and Fluid Properties for Enhanced Oil Recovery

نویسندگان [English]

  • Hooman Harighi 1
  • Mahsa Baghban Salehi 2
  • Vahid Taghikhani 3
  • Mojtaba Mirzaei 2
1 MSc of Petroleum Engineering, Sharif University of Technology
2 Chemistry and Chemical Engineering Research Center of Iran (CCERCI), Pajohesh Blvd,17th Km of Tehran-Karaj Highway, Tehran, Iran
3 Professor of Chemical and Petroleum Engineering, Sharif University of Technology
چکیده [English]

Chemical injection improves oil recovery, but poses challenges. Ionic liquids are a promising material for chemical enhanced oil recovery due to their unique properties. However, their complex structures present a significant challenge. In this article, we discuss the types and performance influencers of ionic liquids in oil recovery. Most ionic liquids contain imidazolium cations and halogen anions. Two mechanisms, interfacial tension reduction, and wettability alteration, justify their performance. Longer alkyl chains and high temperatures increase efficiency.
Maintaining their performance at high temperatures and salinity is crucial for success. Wettability changes have been observed in both sandstone and carbonate rocks in the presence of various ionic systems, transitioning them into a hydrophilic state. Furthermore, these mechanisms synergize effectively with other chemicals like surfactants and polymers. The promising research results of the past decade indicate the substantial potential of these materials in increasing oil production.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ionic Liquid
  • Enhanced Oil Recovery
  • Interfacial Tention
  • Wettability Alteration