Xác định hệ số phân bố của các chất PFCs trong điều kiện vỉa bằng phương pháp sắc ký

Bài viết Xác định hệ số phân bố của các chất PFCs trong điều kiện vỉa bằng phương pháp sắc ký trình bày thí nghiệm đo hệ số phân bố Kd của các hợp chất đánh dấu phổ biến thuộc nhóm PFCs giữa hai pha dầu và khí bằng phương pháp sắc ký ở nhiệt độ 90oC và dải áp suất từ 6,89 – 17,24 MPa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định hệ số phân bố của các chất PFCs trong điều kiện vỉa bằng phương pháp sắc ký Tiểu ban D2: Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong công nghiệp và các lĩnh vực khác Section D2: Application of nuclear techniques in industries and others XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ CỦA CÁC CHẤT PFCs TRONG ĐIỀU KIỆN VỈA BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ MEASUREMENTS OF PFCS PARTITION COEFFICIENTS UNDER RESERVOIR CONDITIONS USING CHROMATOGRAPHIC METHOD LÊ VĂN SƠN, NGUYỄN HỮU QUANG, HUỲNH THỊ THU HƯƠNG, TRẦN TRỌNG HIỆU, ĐẶNG NGUYỄN THẾ DUY, LÊ THỊ THANH TÂM Center for Applications of Nuclear Teachnique in Industry, 01 DT723, Ward 12, Da Lat city, Lam Dong province Email: sonlv@canti.vn Tóm tắt: Hợp chất cyclic perfluorocarbons (PFCs) được sử dụng phổ biến trong đánh dấu pha khí trong mỏ dầu khí vì những ưu điểm nổi bật như tính bền trong điều kiện vỉa, nồng độ phông thấp, độ nhạy phát hiện cực thấp khi phân tích bằng các hệ thiết bị GC-MS hoặc GC-ECD, và khả năng lựa chọn nhiều dẫn xuất cũng như thân thiện với môi trường. Một tính chất đặc trưng của các chất đánh dấu khí cũng như chất khí nói chung là khả năng phân bố vào cả pha dầu và pha khí thể hiện bằng hệ số phân bố Kd - tỷ số nồng độ chất khí trong pha dầu và pha khí. Hệ số phân bố Kd phụ thuộc vào thành phần lưu chất, nhiệt độ và áp suất vỉa. Trong ứng dụng phương pháp đánh dấu khảo sát bơm ép khí liên giếng để xác định sự phân phối khí từ giếng bơm đến giếng khai thác cũng như xác định bão hòa dầu So trong vùng quét liên giếng cần phải xác định hệ số phân bố Kd trong điều kiện thành phần lưu chất, áp suất, nhiệt độ vỉa. K d có thể được xác định bằng phương pháp tiếp xúc tĩnh hoặc phương pháp sắc ký qua cột nhồi, trong đó phương pháp sắc ký qua cột nhồi ngoài việc xác định K d còn cho thông tin về tính chất phân tán của khí đánh dấu trong hệ dầu/khí. Báo cáo này trình bày thí nghiệm đo hệ số phân bố Kd của các hợp chất đánh dấu phổ biến thuộc nhóm PFCs giữa hai pha dầu và khí bằng phương pháp sắc ký ở nhiệt độ 90oC và dải áp suất từ 6,89 – 17,24 MPa. Kết quả cho thấy giá trị hệ số phân bố K d xác định được trong khoảng từ 2 – 6. Bên cạnh đó, hệ số phân bố Kd tỷ lệ nghịch với áp suất khi nhiệt độ không đổi. Từ khóa: Hệ số phân bố, PFCs, phương pháp sắc ký. Abtract: Cyclic perfluorocarbons (PFCs) are commonly used as tracers in tracing injection gas in the petroleum reservoir because of their outstanding advantages such as stability in reservoir conditions, low background concentration, ultralow detection limit by using GC-MS or GC-ECD and the ability to choose from a wide range of derivatives as well as being environmentally friendly. A typical property of gaseous tracer is the oil/gas partition which is defined by the partition coefficient Kd as the ratio of concentration in oil phase to that in gas phase. Partition coefficient depends on the fluid compositions, temperature and pressure. It is necessary to evaluate partition coefficient Kd in applications of interwell gas tracer test for determination of injection gas allocation, oil saturation So as well as interpretation of tracer experiment. The partition coefficient can be determined by the method of static phase contact or column chromatography in which the second method provides not only the value of K d but also dispersion data of gas tracer in the oil/gas system. This report presents the experiments to determine the partition coefficients of PFCs tracers in two oil and gas phases by column chromatographic method at 90 oC and pressure range from 6,89 – 17,24 MPa. The results show that the partition coefficients range from 2 to 6. Besides, the partition coefficient of PFCs decreases with increasing pressure when the temperature is constant. Keywords: Partition coefficient, PFCs, Chromatographic method. 1. MỞ ĐẦU Bơm ép khí sử dụng khí methane được làm giàu hydrocarbon, carbon dioxide, nitrogen hoặc khí thải công nghiệp là một trong những phương pháp thu hồi dầu tăng cường hiệu quả. Trong đó, khí bơm ép pha trộn vào dầu dưới điều kiện mỏ, làm giảm độ nhớt của dầu và cải thiện khả năng dịch chuyển của dầu trong mỏ về phía giếng khai thác [1]. Dòng chảy của khí bơm thường khá khác biệt với pha lỏng như dầu và nước do sự chênh lệch tỷ trọng và độ thấm tương đối giữa pha khí và pha lỏng. Kỹ thuật đánh dấu liên giếng là một công cụ hiệu quả cho phép theo dõi sự di chuyển của khí bơm giữa giếng bơm và giếng khai thác cũng như xác định độ bão hòa dầu trong mỏ [2, 3]. Về nguyên lý, chất đánh dấu dạng phóng xạ hoặc hóa học được bơm cùng với khí bơm ép vào mỏ tại giếng bơm và sau đó nồng độ của chất đánh dấu trong pha khí được quan trắc tại giếng khai thác theo thời gian. Perfluorocarbons (PFCs) là chất đánh dấu khí phổ biến do có nhiều ưu điểm như có tính chất động học tương tự như met ...