هندسة المكامن

Wettability

البلل: مفتاح فهم خزانات النفط والغاز

في صناعة النفط والغاز، فإن فهم بلل الخزان أمر بالغ الأهمية للإنتاج والكفاءة والاسترداد الفعال. يشير البلل إلى ميل السائل إلى الانتشار أو الالتصاق بسطح صلب. بعبارات أبسط، فإنه يحدد السائل (النفط أو الماء أو الغاز) الذي يفضل "الالتصاق" بسطح الصخر في الخزان.

لماذا البلل مهم؟

  • أداء الخزان: يؤثر البلل بشكل مباشر على تدفق السوائل في الخزان. ففي خزان رطب بالماء، حيث يلتصق الماء تفضيلاً بالسطح الصخري، ستكون هناك تشبعات عالية بالماء، مما قد يعيق إنتاج النفط. على العكس من ذلك، في خزان رطب بالنفط، ستكون هناك تشبعات عالية بالنفط، مما قد يؤدي إلى زيادة استرداد النفط.
  • تعزيز استرداد النفط (EOR): يعتبر فهم البلل ضروريًا لتصميم وتنفيذ استراتيجيات EOR الناجحة. تهدف بعض تقنيات EOR، مثل الفيضان الكيميائي، إلى تغيير بلل معين لتحسين استرداد النفط.
  • نماذج الخزان: تتطلب محاكاة الخزان الدقيقة معلومات موثوقة حول البلل للتنبؤ بتدفق السوائل وسلوك الإنتاج.

قياس البلل

بينما قد يكون تحديد بلل تشكيل الخزان الدقيق معقدًا، يتم استخدام تقنيات مختلفة لتقييم مرحلة الترطيب السائدة:

  • قياس زاوية التلامس: يساعد تحليل زاوية التلامس بين قطرة سائلة وسطح الصخر على تحديد مرحلة الترطيب المفضلة.
  • اختبار Amott-Harvey: تقيس هذه الطريقة المختبرية البلل النسبي لعينة أساسية من خلال مقارنة كمية النفط والماء التي يتم إزاحتها بواسطة سائل معين.
  • التصوير بالرنين المغناطيسي النووي (NMR): يمكن أن يوفر NMR معلومات حول توزيع حجم المسام وتشبع السوائل، والتي يمكن استخدامها لِاستنباط البلل.
  • المجهر الإلكتروني الماسح (SEM): يسمح SEM بتصوير سطح الصخر ويمكن أن يكشف عن توزيع النفط والماء، مما يشير إلى مرحلة الترطيب السائدة.

العوامل المؤثرة على البلل

يمكن أن تؤثر العديد من العوامل على بلل تشكيل الخزان:

  • تركيب الصخر: يلعب نوع وتركيب سطح الصخر دورًا مهمًا. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي المعادن الطينية إلى تعزيز ظروف البلل بالماء، بينما يمكن أن تؤدي المواد العضوية إلى بلل بالنفط.
  • تركيب السائل: يمكن أن يؤدي وجود مواد كيميائية مساعدة أو أملاح أو مكونات أخرى في السوائل إلى تغيير بلل الصخر.
  • درجة حرارة وضغط الخزان: يمكن أن تؤثر هذه المعلمات على التوتر السطحي بين السوائل والصخر، مما يؤثر على البلل.
  • تاريخ الخزان: يمكن أن يغير تدفق السوائل مع مرور الوقت بلل الخزان، خاصة أثناء الإنتاج.

التحديات في تحديد البلل

  • غير متجانس: غالبًا ما تكون الخزانات غير متجانسة، مع خصائص بلل مختلفة في مناطق مختلفة. قد يكون تحديد البلل المتوسط ​​مُرهقًا.
  • الطبيعة الديناميكية: يمكن أن يتغير البلل مع مرور الوقت بسبب تدفق السوائل وتغيرات درجة الحرارة وعوامل أخرى.
  • العينات المحدودة: قد لا يكون من الممكن دائمًا الحصول على عينات تمثل كامل الخزان، مما يجعل من الصعب تقييم البلل الكلي.

الاستنتاج

البلل هو معلمة أساسية في تحديد خصائص إنتاج خزان النفط والغاز. يسمح فهم مرحلة الترطيب السائدة بنمذجة الخزان بشكل أفضل، واستراتيجيات تعزيز استرداد النفط، وتحسين توقعات الإنتاج. يتطلب مزيد من البحث والتقدم في تقنيات القياس فهمًا أفضل للبلل وتحسين إدارة الخزان من أجل إنتاج النفط والغاز بكفاءة واستدامة.


Test Your Knowledge

Wettability Quiz

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What does wettability refer to in the context of oil and gas reservoirs?

a) The ability of a fluid to flow through porous rock. b) The tendency of a fluid to spread or adhere to a solid surface. c) The amount of oil or gas present in a reservoir. d) The pressure at which fluids are released from a reservoir.

Answer

b) The tendency of a fluid to spread or adhere to a solid surface.

2. Why is wettability important for reservoir performance?

a) It determines the size of the reservoir. b) It influences the flow of fluids in the reservoir. c) It indicates the age of the reservoir. d) It measures the pressure of the reservoir.

Answer

b) It influences the flow of fluids in the reservoir.

3. Which of the following techniques is used to measure wettability?

a) Seismic imaging b) Gravimetric analysis c) Contact angle measurement d) Core drilling

Answer

c) Contact angle measurement

4. Which of the following factors can influence the wettability of a reservoir?

a) The temperature of the surrounding air b) The type of rock in the reservoir c) The size of the reservoir d) The presence of nearby trees

Answer

b) The type of rock in the reservoir

5. What is a challenge in determining the wettability of a reservoir?

a) The presence of oil and gas b) The availability of sophisticated equipment c) The heterogeneity of the reservoir d) The depth of the reservoir

Answer

c) The heterogeneity of the reservoir

Wettability Exercise

Scenario:

You are an engineer working on an oil & gas project. You are tasked with evaluating the wettability of a new reservoir before starting production. You have collected core samples from different locations in the reservoir and are analyzing them in the lab.

Task:

  1. List three different techniques you would use to determine the wettability of the core samples.
  2. Explain how you would interpret the results of each technique to understand the dominant wetting phase in the reservoir.
  3. Discuss at least two challenges you might encounter while determining the wettability of this specific reservoir, based on the information you have collected.

Exercice Correction

**1. Techniques:** * **Contact Angle Measurement:** Observe the contact angle between a fluid droplet (water or oil) and the rock surface. A higher contact angle indicates a preference for the other fluid (e.g., high contact angle with water indicates oil-wet). * **Amott-Harvey Test:** Measure the relative wettability by comparing the amount of oil and water displaced by a specific fluid (usually brine). This test provides a quantitative measure of the dominant wetting phase. * **Scanning Electron Microscopy (SEM):** Visualize the rock surface at high magnification. This can reveal the distribution of oil and water within the pores, indicating the dominant wetting phase. **2. Interpretation:** * **Contact Angle Measurement:** A high contact angle with water indicates oil-wet conditions, while a high contact angle with oil indicates water-wet conditions. * **Amott-Harvey Test:** A high Amott-Harvey index indicates water-wet conditions, while a low index indicates oil-wet conditions. * **SEM:** The presence of more water-filled pores suggests water-wet conditions, while more oil-filled pores suggests oil-wet conditions. **3. Challenges:** * **Heterogeneity:** The collected core samples may represent only a small portion of the reservoir, potentially leading to inaccurate conclusions about the overall wettability. * **Dynamic Nature:** The wettability of the reservoir can change over time due to fluid flow, temperature variations, and other factors. Therefore, the initial analysis may not accurately reflect the long-term wettability characteristics.


Books

  • Reservoir Engineering Handbook by Tarek Ahmed
  • Fundamentals of Reservoir Engineering by L.P. Dake
  • Petroleum Engineering Handbook by William D. McCain, Jr.
  • Enhanced Oil Recovery by J.J. Sheng

Articles

  • "Wettability: An Overview" by M.J. Buckley and J.C. S. M. Oliveira, SPE Journal, vol. 4, no. 2, pp. 105-119, 1999.
  • "Wettability Alteration: A Review of Recent Advances" by D.H. Smith and J.J. Sheng, SPE Production & Operations, vol. 24, no. 1, pp. 117-127, 2009.
  • "The Impact of Wettability on Oil Recovery" by R.G. Bentsen and J.J. Sheng, SPE Reservoir Evaluation & Engineering, vol. 1, no. 2, pp. 99-106, 1998.

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers): www.spe.org (Search for "wettability" in the SPE publications database).
  • OnePetro: www.onepetro.org (Comprehensive database of oil & gas technical information).
  • The University of Texas at Austin, Department of Petroleum & Geosystems Engineering: https://www.utexas.edu/cogs/ (Access research papers and resources related to reservoir engineering).

Search Tips

  • Use specific keywords: "wettability oil reservoir," "wettability measurement techniques," "wettability alteration."
  • Combine keywords with operators: "wettability AND enhanced oil recovery," "wettability OR capillary pressure."
  • Use quotation marks for exact phrases: "Amott-Harvey test"
  • Filter results by date, source, or file type: "wettability filetype:pdf"
  • Explore related searches: Google will suggest related terms based on your initial search.

Techniques

مصطلحات مشابهة
الأكثر مشاهدة
Categories

Comments


No Comments
POST COMMENT
captcha
إلى