سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

نوع ترکیب آب تولیدی در حوزه‌های نفتی مخلتف از آب شور خیلی رقیق تا آب بسیار شور (آب شور سنگین) می‌تواند تغییر کند. برخی خواص شیمیایی و فیزیکی آب تولیدی در ادامه آمده است.
1-4-1) خواص شیمیایی
آب تولیدی در ترکیب خود دارای برش های مختلفی می باشد که می توان آنها را به صورت زیر دسته بندی نمود:
1) نفت محلول و پراکنده
ترکیبات نفتی محلول شامل آلاینده‌های گروه (BTEX)3 و مواد قطبی آلی(سبک تا متوسط)، آروماتیک ها، فنول ها، آلکیل فنول ها، کربوکسیلیک اسید و هیدروکربن های چرب می باشد.
نفت پراکنده، از قطرات کوچک نفت معلق در آب تولیدی تشکیل شده است. هیدرو کربن های پلی آروماتیکی و آلکیل فنول های سنگین (C6-C9) شامل این برش در آب تولیدی می باشد.
2) مواد معدنی محلول
این مواد شامل آنیونها، کاتیونها و مواد رادیواکتیو می باشند.
– کاتیون ها
کاتیون‌های عمده موجود در آب تولیدی عبارتند از: ‌سدیم، کلسیم و منیزیم. از دیگر کاتیون‌هایی که ممکن است در آب تولیدی یافت شوند و غلظتی بیش از mg/lit10 دارند می‌تواند به پتاسیم، استرونسیم، لیتیم و باریم اشاره کرد. کاتیون‌های دیگری نیز هستند که بعضاً در آب تولیدی یافت می‌شوند، این کاتیونها عبارتنداز:‌ آلومینیم، آمونیم، آ‌هن، منگنز، سرب، سیلیکون و روی.
– آنیون ها
آنیون عمده‌ای که در آب تولیدی یافت می شود کلراید است. غلظت کلراید در حوزه‌های نفتی مختلف می‌تواند تغییر کند. در بیشتر حوزه‌های نفتی آب تولیدی شامل برمید و یدید نیز می باشد. غلظت برمید موجود در آب تولیدی یکی از عوامل مهمی است که در تعیین ماهیت آب شور حوزه نفتی بکار می‌آید و یکی از فاکتورهای ژئوشیمیایی مهم به شمار می‌آید.
بی‌کربنات و سولفات نیز از دیگر آنیون‌هایی است که در آب تولیدی وجود دارد و غلظت آنها از صفر تا چندهزار میلی‌گرم در لیتر می تواند متغیر باشد. سایر آنیون‌هایی که ممکن است در آب تولیدی یافت شوند عبارتند از:‌ آرسنات، برات،‌ کربنات، فلوراید، هیدروکسید، ‌نمک‌های اسیدهای آلی و فسفات.
– رادیواکتیوها
مواد پرتوزای طبیعی اغلب به صورت رادیم 226/228 در ترکیب آب تولیدی دیده می شوند.
3) ترکیبات شیمیایی
موادی از قبیل آنتی فوم، آلکیل بنزن، آفت کش ها، بازدارنده های خوردگی، آفت کشها و امولسیونهای شکننده در آب تولیدی جای گرفته اند. نوع محصول اعم از محصولات جانبی و هدف و عملیات انجام شده اعم از تولید، فرآوری و … در میزان این ترکیب نقش دارند.
4) جامدات
جامدات تولیدی یک رنج وسیعی از مواد هستند که شامل جامدات تشکیل شده، محصولات خوردگی، باکتری، واکس ها، آسفالتن هاست. در آب تولیدی که حاوی اکسیژن نباشد، سولفیدها از جمله پلی سولفیدها و سولفید هیدروژن توسط واکنش باکتریایی سولفات به وجود می آیند. بعضی مواد غیرآلی کریستالی از جمله SiO2 ، Fe2O3 ، Fe3O4 و BaSO4 در جامدات معلق در آب تولیدی یافت شده اند.
5) گازهای محلول
به طور کلی حلالیت گازها با افزایش شوری آب کاهش می‌یابد و با فشار (افزایش فشار) افزایش می‌یابد. مقدار زیادی از گازهای حل شده در آب شور تولید شده در حوزه‌های نفتی وجود دارد. بیشتر این گازها، هیدروکربن‌ها هستند. بهرحال گازهای دیگری مانند CO2 ، N2 و H2S نیز اغلب در میان این گازهای محلول وجود دارند.
1-4-2) خواص فیزیکی
از جمله مهترین خصوصیات فیزیکی آب تولیدی می توان به موارد زیر اشاره نمود.
1) دانسیته
دانسیته آب سازند تابعی از فشار، دما و اجزاء حل شده درآن است. هنگامی که هیچ اطلاعات آزمایشگاهی در دسترس نباشد، از نمودارها جهت تعیین دانسیته آب سازند می‌توان استفاده کرد، که دانسیته تعیین شده دارای خطایی حدود %10? خواهد بود.
2) کشش سطحی
کشش سطحی به صورت نیروی جاذبه ای است که در مرز بین دو فاز اعمال می‌شود. اگر دو فازی که با هم در تماس هستند مایع وگاز یا مایع و جامد باشند این نیرو، کشش سطحی نامیده می‌شود ولی اگر دو فاز مایع باشند این نیرو (IFT)4 نامیده می شود. IFT فاکتور مهمی در فرآیندهای (EOR)5 می باشد. این نیروی جاذبه با متدهای
آزمایشگاهی مختلف قابل اندازه‌گیری است.
3) ویسکوزیته
ویسکوزیته آب سازند، ?w،‌ تابعی از دما و فشار و جامدات حل شده (TDS)6 می‌باشد. درحالت کلی، ویسکوزیته آب شور موجود در مخازن هیدروکربوری، با افزایش فشار،‌ افزایش میزان شوری و یا کاهش دما، افزایش می‌یابد. گاز حل شده در آب سازند، تأثیر بسیار کمی روی ویسـکوزیته آب سازند دارد که قابل صرف‌نظر کردن می‌باشد. با استفاده از نمودارهایی می توان ویسکوزیته تقریبی آب سازند را بدست آورد. این نمودارها تأثیر فشار، دما و غلظت NaCl را روی ویسکوزیته آب سازند نشان می‌دهند.
4) PH
PH آب سازند معمولاً به وسیله سیستم CO2 / بیکربنات کنترل می‌شود. با توجه به اینکه حلالیت CO2 با تغییر دما و فشار تغییر می‌کند، در صورتی که نزدیک‌ترین مقدار به PH طبیعی آب سازند مدنظر باشد، اندازه‌گیری PH بایستی در محل حوزه نفتی انجام شود. با داشتن مقدار PH می‌توان امکان تشکیل رسوب یا تمایل آب را به خوردگی تخمین زد. PH آب شور غلیظ معمولاً کمتر از 7 است اما در طی مدتی که آب سازند در تانک‌های ذخیره نگهداری می‌شود، PH افزایش می‌یابد. در بیشتر موارد دلیل این افزایش PH در مدت نگهداری آب سازند در تانک‌ها، تشکیل یون‌های کربنات در نتیجه تخریب بی‌کربنات است.
5) پتانسیل اکسیداسیون – احیا
اطلاعات مربوط به پتانسیل اکسیداسیون – احیا در مطالعات مربوط به چگونگی انتقال ترکیبات اورانیم، آهن، سولفور و سایر ترکیبات معدنی به فاز آبی، بسیار مهم هستند. حلالیت بعضی عناصر و ترکیبات بستگی به پتانسیل اکسیداسیون- احیا و PH محیط دارد. پتانسیل اکسیداسیون – احیا که به صورت ولتاژ الکتریکی بیان می‌شود، با Eh نشان داده می شود. بعضی از آب های تولیدی، آب Interstitial یا Connate است و Eh منفی دارد. همچنین اطلاعات مربوط به Eh در تعیین چگونگی تصفیه آب تولیدی قبل ازتزریق مجدد آن به لایه‌های زیرزمینی، مفید است. مقادیر Eh در تعیین اینکه چه مقدار آهن در حالت محلول در آب باقی می‌ماند و در ته چاه رسوب نمی‌کند مهم است. ارگانیسم‌هایی که اکسیژن مصرف می‌کنند، باعث کاهش Eh می‌گردند. در رسوبات دفن شده، باکتری‌های هوازی که ترکیبات آلی را جذب می‌کنند وجود دارند، که اینها اکسیژن آزاد را از آب Interstitial می‌زدایند.
باکتری‌های هوازی هنگامی که تمام اکسیژن آزاد مصرف شده باشد، از بین می‌روند و باکتری‌های بی‌هوازی به یون‌های سولفات حمله می‌کنند که دومین آنیون مهمی است که در آب دریا وجود دارد. در طی این مرحله، سولفات به سولفیت و سپس به سولفید احیا می‌شود، Eh افت کرده و به مقدار mv 600- می‌رسد. H2S آزاد می شود و CaCO3 رسوب می‌کند، در صورتی که PH به بالای 8.5 برسد.
در جدول (1-1) خلاصه مشخصات فیزیکی و شیمیایی آب تولیدی در میادین مختلف نفت و گاز در دنیا و محدوده آلودگی و ترکیبات موجود در آب تولیدی آورده شده است.

جدول (1-1): خلاصه مشخصات و ترکیبات آب تولیدی در میادین مختلف
پارامترمقادیر (میلی گرم بر لیتر)فلزات سنگینمقادیر(میلی گرم بر لیتر)دانسیته (کیلوگرم بر متر مکعب)1140-1014کلسیم25800-13تنش سطحی(دین بر سانتیمتر)78-43سدیم97000-132CGD1500-0پتاسیم4300-24CDG1220منیزیم6000-8CPP1000-2/1آهن>100-1Pa10-4/3آلومنیم410-310ترکیبات نفتی565-2باریم650-3/1ترکیبات فرار35-39/0کادمیم>2/00-005/0کل نفت و روغن غیرفرار275کروم1/1-02/کلراید200000-80مس>5/1-002/بی کربنات3990-77لیتیم50-3سولفات>1650-2منگنز>175-004/نیتروژن آمونیاکی300-10سرب8/8-002/0سولفیت10تیتانیم>7/0-01/0کل مواد قطبی600-7/9روی35-01/0اسید>63-1آرسنیک>3/0-005/0فنول ها23-009/0جیوه>002/0-001/0اسیدهای چرب فرار4900-2نقره>15/0-001/0
1-5) مدیریت آب تولیدی
روش های زیادی برای مدیریت آب تولیدی وجود دارد. انتخاب بهترین ومناسب ترین گزینه تابعی از پارامترهای زیادی خواهد بود. از جمله این عوامل می توان به موارد زیر اشاره نمود.
– موقعیت ناحیه مورد نظر
– قوانین مورد قبول در آن منطقه
– بررسی قابلیت