TOWARD UNDERSTANDING THE BREAKING MECHANISM OF VISCOELASTIC SURFACTANT IN WELL STIMULATION

Abstract

مما يُستعمل لتنشيط آبار النفط خافضاتُ توتّر الأسطح (المسيِّبات) اللزجة المطاطيّة (VES) ممزوجٌ معها فواصلُ أو كسّاراتٌ (Internal Breakers)؛ بحيث تحوّل المسيّبات مسار الأحماض داخل المكمن بينما تقلّل الكسارات لُزوجة المسيّبات لتقلّل ضرر التصاقها بأسطح الصخر المحيط بالبئر. إن الآليّات المقترحة لتقليل لزوجة المسيّبات في حرارة عالية غيرُ مفهومة حقًّا. لذا نحاول في بحثنا هذا فهمَ آليّات تقليل لزوجة أحد مركبات المسيّبات من مجموعة الكبريتوبيتاين طويلة السلسلة -تحديداً هو إيروسيل أميد البروبيل هيدروكسي بروبيل كبريتوبيتاين- عن طريق مركبات عضوية. اخترنا لهذا البحث أربعَ مركبات عضوية –ثلاثةَ زيوت و حمضاً- هي: الديكان، و النفط الخام، و زيت الزيتون البكر الممتاز، و حمض عديد الغليكوليك، لندرس أثرها على محلول مائي للمسيِّب المذكور يبلغ تركيزه (3.96 % وزناً) عند كل من درجتي 30°م و 60°م باستخدام علم انسياب الموائع و تقنية مجهرية هي نقل الإلكترونات في وسط شديد البرودة تسمى (cryo-EM)، و تُركت عيّنات محلول المسيِّب ساكنة أسبوعا قبل بَدء التجربة. في تجاربنا بقي المحلول مطّاطاً و عاليَ اللزوجة في كلا درجتي الحرارة بسبب احتوائه هياكلَ ميسيليّةٍ اسطوانيّة. ثم لم يؤثّر في لُزوجة المسيِّب حال سكونه عند 30°م إلا الديكان، أما عند 60°م فقد قَلّلت الزيوتُ الثلاثة كلُّها هذه اللزوجةَ اطّراداً مع تركيزها بما يقرب من آلاف المرات إلى عشرات الآلاف. ثم بمراقبة أنماط أثرِ الموادّ الأربعة في تقليل اللزوجة وجدنا أثرَ الديكان عند كلا درجتي الحرارة واقعا في ثلاث مناطق: منطقة لزوجة عالية، و منطقة انتقال وسيطة، و منطقة لزوجة منخفضة. و أما الزيتان الآخران فأثرُهما عند 30°م وقعَ في منطقة واحدة، و عند 60°م في منطقتين. و أما الحمض فلم يؤثّر تأثيرا في اللزوجة تحت كلا درجتي الحرارة. نخلُص إلى أن هذه الزيوتَ كسّاراتٌ لهذا المسيِّب اللزج، و أن كلًّا من الحرارة و هيكلة جزيئات الزيت يَحكُم تقليل لزوجة المسيِّب، و أن حمض عديد الغليكوليك لا ينفع استخدامه مع هذا المسيِّب تحديداً.