مدل رئولوژیکی محلول های پلیمری یونی حساس به PH،برای کاربرد های کنترل بهینه تحرک پذیری

دانلود اصل و ترجمه مقاله با عنوان مدل رئولوژیکی محلول های پلیمری یونی حساس به PH، برای کاربرد های کنترل بهینه تحرک پذیری


SPE 96914:
A Rheological Model for pH-Sensitive Ionic Polymer Solutions for Optimal Mobility-Control Applications

Abstract
Polyelectrolytes are water-soluble polymers that form molecular networks by association in solution. The properties of such polymers are very sensitive to the pH and ionic content of the solution. Polyelectrolytes such as poly(acrylic acid) can swell up to ~1,000 times of its own volume by retaining a huge volume of water, or they may reversibly de- swell to their original volume. Their solution viscosity can accordingly be changed by several orders of magnitude in a controlled manner by adjusting the solution pH. This remarkable property of pH-sensitive polymers can be exploited for a number of improved oil recovery (IOR) applications, as proposed by Al-Anazi and Sharma (2002). A key advantage for polyelectrolytes such as poly(acrylic acid) is their very low cost, because immense quantities are manufactured annually for consumer and industrial applications. For IOR processes, such as surfactant flooding, CO2 flooding and alkaline flooding, a major technical challenge is to bring the injected chemicals into contact with the oil and to properly herd the mobilized oil to producers, minimizing the undesirable influence of reservoir heterogeneity. Placement of the mobility control polymer in desired locations in the reservoir for controlled viscosification can significantly alleviate the problem of volumetric sweep. For the optimal control of the polymer viscosity at the desired locations, the dependence of the polymer rheology on pH, salinity, polymer concentration and molecular structure needs to be known accurately. The rheology correlation can then be employed for IOR process simulations for optimal design of mobility-control bank placement and viscosification, and for evaluation of its effectiveness.


چکیده
پلی الکترولیت ها پلیمر هایی هستند که به وسیله تجمع در محلول، شبکه های مولکولی را تشکیل می دهند.خواص این پلیمر ها به PH و محتوای یونی محلول بسیار حساس است.پلی الکترولیت ها مانند پلی (اکریلیک اسید) به وسیله نگهداری حجم بالایی از آب، می توانند تا هزار برابر حجم خودشان متورم شوند یا ممکن است به صورت معکوس، به حجم اصلیشان منقبض شوند. در نتیجه لزجت محلول آنها می تواند به وسیله تنظیم PH محلول با چندین برابر در روشی کنترل شده تغییر یابد. این خاصیت قابل توجه پلیمر های حساس به PH می تواند برای تعدادی از کاربردهای ازدیاد برداشت نفت مانند آنچه توسط Al-Anazi و Sharma (2002) پیشنهاد شده، استفاده شود. یک مزیت کلیدی برای پلی الکترولیت هایی مانند پلی(اکریلیک اسید) هزینه بسیار کم آنها به خاطر کاربردهای صنعتی و مصرفی است. برای فرایند های ازدیاد برداشت مثل سیلابزنی با سرفکتانت، سیلابزنی با کربن دی اکسید و سیلابزنی با آلکالین، مشکل تکنیکی اصلی، مماس کردن ماده شیمیایی تزریق شده به نفت، برای جمع آوری مناسب نفت تحریک شده به سمت چاه های تولیدی و به حداقل رساندن  تاثیر نامطلوب ناهمگنی مخزن می باشد. قرار دادن پلیمر کنترل تحرک پذیری، در مکان های مطلوب مخزن، برای ویسکوز کردن کنترل شده می تواند به طور معنی داری مشکل جاروب حجمی را کاهش دهد. برای کنترل بهینه لزجت پلیمر در مکان های مطلوب، لازم است وابستگی رئولوژی پلیمر به PH ، شوری، غلظت پلیمر و ساختار مولکول به دقت شناخته شود. سپس برای طراحی بهینه محل قرار دادن توده ی کنترلِ تحرک پذیری و لزج سازی، و ارزیابی اثرات آن، تصحیح رئولوژی می تواند برای شبیه سازی فرایند ازدیاد برداشت استفاده شود.