IV. Kết luận và kiến nghị
1. Giới thiệu
Nghiên cứu về các phương pháp nâng cao hiệu quả đẩy dầu là một nhiệm vụ quan trọng trong công nghiệp khai thác dầu khí, khi sản lượng dầu thô giảm dần trong giai đoạn cuối của khai thác thứ cấp. Một trong những hướng quan trọng trong tăng cường thu hồi dầu (TCTHD) là bơm ép dung dịch có chất HĐBM
để hạ thấp SCBMLD, cải thiện dính ướt đối với nước của bề mặt đá vỉa và gia tăng hệ số thu hồi dầu (HSTHD). Đặc biệt, đối với dầu mỏ móng ĐNR với hàm lượng asphaltene cao nên độ nhớt cao và độ lưu động thấp, HSTHD có thể được gia tăng bằng cách thêm chất HĐBM phù hợp vào nước bơm ép trong quá trình đẩy dầu.
Trong vỉa nứt nẻ tự nhiên,
lực chủ yếu kiểm soát dòng chảy của chất lưu là lực nhớt và lực mao dẫn. Lực nhớt tạo dòng chảy của chất lưu thay thế trong các nứt nẻ lớn, trong khi đó, lực mao dẫn tạo dòng chảy của chất lưu trong các vi nứt nẻ. Hai lực này có mối liên hệ với nhau thông qua số mao dẫn được định nghĩa là tỷ số giữa lực nhớt và lực mao dẫn. Chất HĐBM có tác dụng làm giảm SCBMLD giữa nước biển và
dầu dư vì thế làm tăng số mao dẫn. Số mao dẫn (Nc) được dùng để diễn tả lực tác động lên giọt dầu bị bẫy lại trong lỗ xốp. Nc là hàm số của vận tốc Darcy (ν), độ nhớt (μ) của pha động và sức căng bề
mặt(σ) giữa pha dầu và nước. Phương trình (1)
dưới đây diễn tả mối quan hệ giữa vận tốc Darcy, độ nhớt, và IFT so với số mao dẫn Nc.
Nc = ν μ/σ (1)
Ở giai đoạn cuối của quá trình bơm ép nước,
số mao dẫn có giá trị khoảng 10-6. Muốn gia tăng
hiệu quả đẩy dầu lên vài chục %, phải tăngNclên
hai đến ba bậc lũy thừa [1]. SCBMLD giữa dầu và nước biển bơm ép thường khoảng vài chục mN/m. Khi sử dụng chất HĐBM phù hợp có thể dễ dàng hạ
thấp SCBMLD hàng trăm, hàng nghìn lần đến 10-2
mN/m hoặc ít hơn, điều này dẫn đến số mao dẫn cũng tăng tương ứng ít nhất hai đến ba bậc lũy thừa. Mối quan hệ giữa số mao dẫn và % dầu thu hồi được mô tả trong Hình 1.
Ngoài ra, khi SCBMLD giữa nước biển và dầu giảm, phần dầu dư trong vỉa dễ hòa tan hơn vào nước biển tạo thành dạng huyền phù linh động hơn. Khi đó bề mặt đá móng trở thành tích điện âm hơn do ở trong môi trường có nồng độ ion hydroxyl [2]. Những ion âm này không chỉ cản trở sự hấp phụ những hóa chất dạng anion như chất HĐBM anion- ic mà còn thay đổi tính dính ướt của bề mặt đá vỉa, trở nên dính ướt nước hơn [3-5].
Việc ứng dụng các hỗn hợp chất HĐBM vào TCTHD đã được F.M.Llave và các cộng sự khảo sát [6]. Trong những hệ này, các chất HĐBM có thể cộng hợp các đặc tính ưu việt riêng để nâng cao hiệu quả chung của cả hệ. Mục đích chất HĐBM sử dụng ở dạng hỗn hợp là để dễ dàng xây dựng hệ chất HĐBM tối ưu nhất cho các quá trình khai thác dầu ở những vỉa có đặc thù về tính chất dầu thô, độ muối, nhiệt độ…, bên cạnh đó còn để xác định xem sự kết hợp những chất HĐBM khác nhau như vậy có tạo ra hiệu quả cộng hợp so với khi sử dụng riêng các chất HĐBM này như trong nhiều nghiên cứu trước đây [7].
Trong công trình nghiên cứu này, các tác giả đã khảo sát tác động của nhiệt độ và pH lên độ ổn định của hệ chất HĐBM được ủ nhiệt qua các khoảng thời gian để tìm ra hệ chất HĐBM bền nhất trong điều kiện nhiệt độ cao, nước biển có độ cứng cao bằng phương pháp thống kê để phối trộn chọn lọc. Những chất HĐBM được chọn để đánh giá độ
bền ở 910C là những chất đã được chọn lựa sơ bộ
trước đó, bao gồm alpha olefin sulfonic acid (AOS), alkyl benzene sulfonic acid (LAS), and Alkylaryl sul- fonic acids (XSA-1416D).