INFLUENCE OF NANOADDITIVES ON THE RHEOLOGY AND THERMAL PROPERTIES OF VISCOELASTIC SURFACTANT USED IN MATRIX ACIDIZING. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF
INFLUENCE_OF_NANOADDITIVES_ON_THE_RHEOLOGY_AND_THERMAL_PROPERTIES_OF_VISCOELASTIC_SURFACTANT_USED_IN_MATRIX_ACIDIZING.pdf - Accepted Version Download (2MB) | Preview |
Arabic Abstract
ان السطحىة ذان المرونة اللزجة لها نطاق واسع من التطبىقات فى صناعة النفط والغاز ومن ذلك ازالة الضرد الناتج حول جوف البئر الا أن التفاون المسموح تجاه التركىز العالى للايوناتثنائىة وثلاثىة التكافؤ وكذلك الاستقرار في درجان الحرارة العالية لايزاللآ ىشكلآن تحدىا صعبا نفذ تنميط المنتج عل أساس اللزوجة ولقياسان الرارية انتقائى متلاحف مع أىونات مضادة(Mn+Clnحىث M تمثل الصودىوم والكالسوم والمغترىوم والحدىد) والانابىب النانونية اككربونىه مع الاحماخد الكارىوكسيلىة وكذلك أمىن المونمورىنولن الباعى المعدل ذو الأصل الطىنى النانونى العضوى لوحظ أن هنالك نغىرات تدرىجىة فى خصائص المرونة الزوجىة لمدورمة اللزوجة الحركىة ومعامل المرونة بواسطة اضافات مصفرة من النانونان لكل الاىونان المضادة فى درجة حرارة مرتفنة تقدر ب 95درجة مىؤىة تمد دراسسة الجوعىة الحرارىة لعىنان مركب VES فى اطار درجة الحرارة الموضعىة باسحدام طرق الخلىل الحرارى الوزنى التقلىدىة أن فقدان المندىبان الحرة والمرتبطة(الماء بصرة اساسية) ىدل على تراجع الاداء الىولوجى تحتوى الانابىب النانونىة الكربونىة على عىنات أظهرن درجة عالىة من التحمل الحرارى فىما يتعلق بخسائ كلا المذىبات(الحرة و المرتطة) فى درجة حرارة 220 درجة مئوىة للاىونات تنائىة الئكافؤ مما ىجعلها الاكثر ملائمتة للاستخدام فى التكوىنات ذات درجات الحرارة المرتفعة أما أجزاء VES غىر المعدلة فقد تمت دراسها باستخدام مطايافية الرنين المعتاطيسى النووى بالبروتون ان التحول الملحوظ فى الرابطة الكيميائية فى بيانات الرنين المعتاطيسى النووي يمكن من المييز بين الراكيب فى درجات حراراة مختلفة العينات في درجة الحرارة المتحفضة أطهرت خاصية ألكيلية فوية بينما في درجة الحرارة المرتفعة كانن عرضة للروابط غير المشيعة وذلك بطريقة مغايرة لما لوحظ مسبقأ فى الاداء اليولوحي والحراري أكد التكامل الروتيني للرنين المغناطيسى النووي بالبروتون على الوفرة النسيبة للهيدروجىن فى الانابيب النانونية الكربونية مع آلاحماض الكربوكسيلية خلال الامين الباعي المعدل للطين النانونى والراكيب الآصلية خلال المرحلة الرئيسية للحامَض لتجربة التدفق فى العينة المفردة أظهر الحمض المتبلور وخليط الحمض المتىلور مع الطين النانوني وجود ثقوب قد تحركت وكذلك استجابة للضغط العالي مما يؤكد على امكانية التحويل الجدرة فى درجة حرارة 65 درجة مئوية على خلاف الحامض المنتظم وخليط الحامض المتسلود مع الطين النانونى الذى ٌأظهراستجابة للاخراق كما اوضحت صور الاشعة المقطعية مما يدل علي انخفاض الفاعلية للتحول فى تلك الحرارة
English Abstract
Viscoelastic surfactants (VES) have wide range of applications in the oil and gas industry including removing near well-bore damage. However, tolerance toward high concentration of di- and tri-valent ions and stability at high temperature are still challenging. Product profiling was carried out based on unheralded sustainable rheology studies at upscale thermal measurements for subsequent selective test with counterions (Mn+Cln, M=Na, Ca, Mg, Fe), COOH-functionalized carbon nanotubes (CNT) and quaternary amine-modified montmorillonite (MMT)-based organonanoclays in multi-component brine medium, hitherto undisclosed. Incremental changes were observed in the viscoelastic properties of zero-shear viscosity (ηo) and elastic modulus (G’) by miniature additions of nanoparticles for all the counterions at elevated temperature of 95oC. Thermal resilience of composite VES samples within the context of in-situ temperature was studied by conventional thermogravimetric analysis (TGA).Free and bound solvent (mainly water) losses are indicative of declining rheological performance. The CNT-included samples showed the highest thermal endurance with regards to both solvent losses at 220oC for the divalent ions which makes them most suitable for high-temperature formation applications. The (un)modified VES fractions were investigated by proton NMR spectroscopy. A marked chemical-shift band evolved from the NMR data distinguishing the compositions at different temperatures. The low-temperature samples showed strong alkylic character while the high-temperature equivalents depicted susceptible unsaturated bonds responsible for their otherwise improved rheological and thermal performance earlier observed. Routine integration of the proton NMR confirmed relative hydrogen abundance of the COOH-functionalized Carbon Nanotubes (CNT) samples over the quarternary amine-modified Nano Clays (NC) and pristine compositions. In the main acid stage of the single coreflooding experiment, the gelled acid and the gelled acid/NC mix indicated wormholes that travelled halfway and a high pressure response which underlines their good diversion potentials at 65oC as against the regular acid and gelled acid/CNT mix which showed breakthrough response as confirmed by the picturesque CT scan implying they are less effective for diversion at this temperature.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Petroleum > Well Completion and Stimulation |
| Department: | College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering |
| Committee Advisor: | Sultan, Abdullah |
| Committee Members: | Mahmoud, Mohammed and Ali Hussein, Ibnelwaleed |
| Depositing User: | ANIMASHAUN ALAO (g201004400) |
| Date Deposited: | 26 Oct 2014 12:28 |
| Last Modified: | 01 Nov 2019 15:43 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139357 |