Diese Arbeit wurde auf der Grundlage von Kernflutdaten und Simulations Modellierung erstellt, um die Wasserflutleistung mit niedrigem Salzgehalt und die damit verbundenen Mechanismen in Karbonat- und Sandsteinreservoirs zu untersuchen.
Zunächst wurden die optimale Wasserzusammensetzung, Ionenaustauschäquivalentsanteile, Veränderungen der Mineralstoffmenge und die Ionenkonzentration im Abwasser untersucht und anhand eines Kernmodells analysiert. Optimale Ergebnisse des Bohrkernmodells (Kernmaßstab) wurden dann für homogene/heterogene frakturierte und nicht frakturierte Modelle im Pilotmaßstab hochskaliert.
Es wurde eine explizite Studie zum Effekt des Mehrfachionenaustauschs und der Mineralauflösung/Fällung durchgeführt. Außerdem wurden implizit die Doppelschicht-Expansionsphänomene untersucht. Es wurde festgestellt, dass die Auswirkungen des LSWF-Mechanismus für die verschiedenen Lithologien unterschiedlich sind.
Die Ionenanalyse des Abwassers führt zu einer Erhöhung der produzierten Ca2+-Ionenkonzentration, ein Beweis für die Mineralauflösung des Sandsteinkerns. Im Falle des Karbonatkerns, führte die Verringerung der Ca2+-Konzentration zu einer Mineralausfällung. Simulationsergebnisse zeigten, dass die fraktionierte Adsorption des Ca2+-Ionen im Karbonatkern höher war als im Sandstein, was zu einer geringeren Ölgewinnung im Karbonatkern führte.
Im Pilotmodell wurde ein Anstieg der potentialbestimmenden Ionen (PDIs) im frakturierten/nicht frakturierten homogenen Reservoir beobachtet, was die Calcit- und Dolomit-Auflösung, welche eine Zunahme des Porenvolumens verursacht, bestätigt.
Die Ergebnisse zeigen, dass mit zunehmender Kationenaustauschkapazität (CEC) die Ölgewinnung in Gegenwart von Lehm abnimmt, da das Gleichgewicht mit der größeren Oberfläche Zeit braucht. In Abwesenheit von Lehm hat CEC jedoch weniger Einfluss auf die Gewinnung.
Basierend auf den untersuchten Kernen, ist der Mehrfachionenaustausch nicht der Einzige Mechanismus der LSWF. Es erfordert die Unterstützung anderer Mechanismen wie in etwa der Mineralauflösung/Ausfällung und Doppelschichtexpansion.