THE ROLE OF POTENTIAL DETERMINING IONS IN CARBONATE ROCK-SEAWATER INTERACTIONS

Abstract

يعرف عن تقنية الغمر بالمياه أنها ليست ذات كفاءة عالية في المكامن الكربونية، وذلك لضعف خاصية التبلل المائي لصخور هذه المكامن. في الآونة الأخيرة، تم إجراء أبحاث مستفيضة لدراسة الإستخلاص النفطي بواسطة عمليات الغمر بالمياه و ذلك من خلال تجارب التشرب العفوي و الغمر الديناميكي لعينات من الصخور الكربونية. من خلال هذه البحوث لوحظ ان هنالك تحسن في نسبة إستخالاص النفط، وذلك بعد تعديل التركيب الأيوني و نسبة الملوحة لمياه البحر المستخدمة في هذه التجارب. على الرغم من أنه لا يوجد إجماع عام على آلية معينة يعزى اليها التحسن في استخلاص النفط، إلا أن زيادة التبلل المائي لسطح حبيبات الصخور الكربونية نتيجة لتفاعل أيونات الكالسيوم ، الماغنيسيوم و الكبريتات مع سطح الحبيبات الصخرية يلعب دورا رئيسيا في زيادة نسبة النفط المستخلص من هذه المكامن الكربونية وذلك في ظروف مكمنية معينة. في هذه الأطروحة تم إجراء تجارب إمتزاز ساكن مكثفة لدراسة التفاعلات بين ايونات الكالسيوم، الماغنيسيوم، الكبريتات و الكلور الموجودة في مياه الخليج العربي و بين عينة من مكمن عرب-د الكربوني في المملكة العربية السعودية ذو التركيبة الصخرية التى يطغى عليها الحجر الجيري بالإضافة الى الدولومايت. تم إجراء هذه التجارب فى وجود و غياب عينات من النفط الخام من نفس الحقل و ذلك في درجتى حرارة ، 25 و 90 درجة مئوية. بصورة عامة، تم إجراء هذه التجارب لمعرفة المكونات الأساسية لمياه البحر التى تساعد على إمتزاز و إمتصاص الأيونات السابق ذكرها في ظروف مكمنية مختلفة، و من خلال ذلك يمكن معرفة الآلية التى تؤدي الى تغيير نوع التبلل الصخري. إضافة الى تجارب الإمتزاز هذه، تم إجراء تجارب لدراسة الشحنات الكهربائية لسطح العينة الصخرية و ذلك بإستخام تقنية جهد زيتا (زيتا بوتينشيال) في وجود و غياب زيت المكمن. من خلال نتائج التجارب المذكورة أعلاه، تبين ان التفاعلات بين إيونات الكالسيوم، الماغنيسيوم، الكبريتات و الكلور المجودة في مياه البحر ، و بين عينة الصخر الكربوني تختلف بإختلاف التركيبة المعدنية للصخر، التركيبة الكيميائية للمحلول الملحي المستخدم, وجود النفط الخام و درجة الحرارة. في هذا البحث تم التطرق بإسهاب الى الطرق المختلفة التى تساعد على تعزيز إمتزاز و إمتصاص الإيونات السابقة و ذلك في ظروف مكمنية مختلفة من خلال قياسات جهد زيتا (زيتا بوتينشيال) للتأكد من أن عينة الصخر الكربوني تحمل شحنات سالبة عند وجودها في مياه البحرو لقد وُجد أن هذه الشحنات تختلف بإختلاف التركيب الأيوني للمحلول المستخدم، وجود النفط الخام و درجة الحرارة. من خلال هذا البحث وُجد أن التفاعلات بين مياه البحر و عينة الصخور الكربونية المحتوية على النفط الخام غاية في التعقيد، إلا انة بالإمكان الوصول الى تركيبية مثالية لمياه البحر يمكن من خلالها تعزيز إستخلاص النفط الخام من هذه الصخور، و ذلك بتعديل التركيب الأيوني لهذه المياه.