| المستخلص: |
تعد عملية تغيير قابلية الصخور للترطيب نحو حالة ترطيب أكثر تفضيلا واحدة من الآليات الأساسية لطرق استخراج النفط المحسنة المطبقة في الصخور الكربونية. ومن أجل الحصول على حالة الترطيب المرغوبة فإنه من الضروري أن يكون هناك فهم واضح لخصائص الترطيب الأولية لأسطح الصخور. لذلك في هذه الدراسة تم فحص تأثير تركيز الحمض والقاعدة وكذلك مزيجهما على قابلية الكالسيت للترطيب عن طريق أدوات تحليلية مختلفة وهي قياسات زاوية التلامس وقياسات الشد البيني (IFT) وقياسات زيتا (Zeta potential) والتحليل الطيفي (FTIR) ومحلل الوزن الحراري (TGA). تم استخدام حمض الستريك (stearic acid) كممثل للمكون الحمضي للنفط الخام، بينما تم استخدام (N,N-DMDA) dimethyldodecylamine, N,N- كممثل للمكون القاعدي للنفط الخام. وقد تم استخدام أنظمة محاليل نفط نموذجية مختلفة لتمثيل مزيج الحمض والقاعدة بتراكيز أحماض مختلفة، حيث تم الحفاظ على تركيز الحمض ثابتا بينما تم تغيير تركيز القاعدة لإعداد محاليل تكون فيها نسبة المكون القاعدي إلى المكون الحمضي كالآتي: 0، 0.25، 0.5، 2،1 و4. تم اختبار خصائص ترطيب أسطح الكالسيت قبل وبعد معالجتها في المحاليل المختلفة وأوضحت النتائج أنه مع زيادة تركيز الحمض، تتحسن قابلية سطح الكالسيت للتغير نحو رطوبة نفطية حيث لوحظ أن معالجة الكالسيت في عينة النفط ذي تركيز حمضي منخفض (رقم حمضي= 0.25) كان كافيا لتغيير قابلية السطح للترطيب من رطوبة مائية إلى رطوبة نفطية. وأظهرت نتائج تحليل الوزن الحراري أن عملية الامتصاص لجزيئات الحمض قد تمت بشكل عمودي على سطح الكالسيت والتي زادت مع زيادة الرقم الحمضي. من ناحية أخرى، كان التركيز المنخفض لـ N,N-DMDA (رقم قاعدي= 0.25) قادرا على تحويل قابلية الكالسيت للترطيب من مائي إلى نفطي بنسبة قليلة. ولوحظ أنه مع زيادة الرقم القاعدي تتحسن قليلا قابلية الترطيب نحو ترطيب نفطي. وأظهرت نتائج تحليل الوزن الحراري انخفاضا في عملية الامتصاص للقاعدة مع مساحة سطح عالية يشغلها جزيء القاعدة مما يشير إلى أن جزيئات القاعدة كانت ممتصة أفقيا على الكالسيت. تم اقتراح الآليات المحتملة لتغيير قابلية الترطيب على أساس التفاعلات الممكنة بين جزيئات/ الكاتيونات الأساسية وسطح الكالسيت. بالنسبة لعينات مزيج الحمض والقاعدة، لوحظ أن زيادة تركيز القاعدة عند ثبات الرقم الحمضي زاد من قابلية ترطيب الصخرة نحو الترتيب النفطي حتى كانت نسبة الرقم القاعدي إلى الرقم الحمضي تساوي 1، ثم انخفضت نسبة الرطوبة النفطية لسطح الكالسيت. أشارت قياسات الشد البيني إلى أن قوة الشد بين السطح المائي والنفطي لمخاليط الحمض والقاعدة كانت أقل من تلك الخاصة بالحمض والقاعدة وحدها والتي يمكن أن ترجع إلى التأثير التآزري بين الحمض والقاعدة وبالتالي تكوين مركبات معقدة من الحمض والقاعدة. أشارت النتائج إلى أن وجود القاعدة أدى إلى تقليل امتصاص الحمض على السطح. ومع ذلك، يمكن للمكون القاعدي أن يلعب دورا في تغيير قابلية الترطيب من خلال تكوين مركبات معقدة من الحمض والقاعدة يمكن أن يمتصها سطح الكالسيت وتؤثر على خصائص الترطيب للسطح. بالإضافة إلى ذلك، قد تزيد نسبة امتصاص جزيئات القاعدة على سطح الكالسيت عند ارتفاع نسبة المكون القاعدي إلى المكون الحمضي. لهذا، فإن نسبة المكون القاعدي إلى المكون الحمضي تحدد مساهمة جزيئات الحمض وجزيئات القاعدة ومركباتهما المعقدة في تغيير قابلية الترطيب لأسطح الكالسيت.
|
