DESTABILIZATION AND TREATMENT OF PRODUCED WATER-OIL EMULSIONS FROM EOR APPLICATION USING DISSOLVED AIR FLOTATION TECHNIQUE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (Ma_He_MS_Thesis_May2015) Ma_He_May2015.PDF Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

تقنيتا يتم استخدام المؤثر السطحي (السيرفكتنت) و البوليمر لتحسين استخراج النفط بصورة ملحوظة من خلال زيادة فعالية الازاحة .النفط المستخرج من خلال هذه التقنيات تقوم باستحلاب المواد الكيميائية المتبقية، مما يجعل فصل الماء من النفط بدرجة عالية من التعقيد، على الرغم من ذلك تأثير المواد الكيميائية المستخدمة في استخراج النفط المدعم على دورة انتاج المياة الحقلية تم تجاهله في الدراسات السابقة المعنية باستخدام المواد الكميائية لاستخراج النفط المدعم. هذا يتضمن توافقية هذه المواد الكيميائية مع المواد التي يتم اضافتها لمعالجة المياة المستخدمة (المحقونة) قبل استخدامها او تغير تبللية المكمن مما ينتج عنه مستحلب زيت (نفط) في ماء بعد تنفيذ تقنية استخراج النفط المدعم. يعتقد ان الماء المنتج اكبر ( فايض) منتج من حقول النفط و الغاز، لاحتوايه على عدة انواع من المواد العضوية و غير العضوية. عند (اطلاق) المياة المنتجة لا ينجم عنه فقط تلويث المياة السطحية و الجوفية، بل يؤدي الى تلوث التربة كذلك. هنالك عدة طرق متوفرة لمعالجة المياه المنتجة. لفصل الماء من النفط بأسلوب فعال و لتحقيق و الوصول لمستويات انبعاث الاوكسجين المسموح بها (COD)، فئة جديدة من البولميرات الذائبة في الماء (بولي اكريلي مايد) تم استخدامها كعامل مثبط للاستقرارية لمستحلبات الماء في النفط ، و التي تم تحقيقه استقراريتها باستعمال العامل السطحي (تالوامين استيت). تاثيرالشحنة و الكثافة السطحية لالبولي اكريلي مايدات في تقليل العكورة وجهد زيتا و كيميائةة سماحية الاوكسجين و لزوجة المياة المنفصلة تم دراستها.عدة بولي اكريلي مايد (سالبة الشحنة) ذات شحنة كثافة سطحية و وزن مولي مختلفة تم استخدامها. عدة بولي اكريلي مايد (سالبة الشحنة) و عامل العزل عند التركيز المناسب تم استخدامة. بصورة خاصة, يعتبر البولي اكريلي مايدAN 934 ذو الايونية السالبة عند تركيزه المناسب وجد انه افضل طريقة لخفض العكورة و زيادة كمية الماء المنفصل مقارنة بالبولي اكريلي مايدات الاخرى التي تم زكرها في هذا البحث. في هذه الدراسة تم ايضا ملاحظة ارتباطية ثباتية مستحلب الماء في الزيت بالملوحة الماء المستخدم ، بينما بقي التركيز المناسب لعامل زعزعة الستحلاب ثابت في حالتي الملوحة العالية و القليلة. تاثير الالكترولايت مثل المونيوم سالفيت في درجة التجمعية للبولي اكريلي مايد في المياة المنتجة تم دراستها من ناحية تقليل العكورة و حجم الماء المنفصل من اختبار الجرة. النتائج تظهر ان حجم الماء المنفصل زادة اكثر من 25% مقارنة بما نتج عندما تم استخدام البولي اكريلي مايدات. كما لوحظ تحسن بصورة عالية في مستويات خفض العكورة و انبعاث الاوكسجين المسموح بهاCOD . عامل العزل(HEDTA) تم استخدامه كلعامل لزعزعة الاستحلاب تم دراسة اثرعوامل مثل التركيز و pH.عندما تم استخدام التركيز 10 wt% من HEDTA ادى معدل فصل و خفض عكورة عالي، الانفصال حدث فقط في حالة pH العالية مثل 12.2 مالم يتم ملاحظته عند pH المنخفضة.

English Abstract

Surfactant and polymer flooding technology can greatly enhance the oil recovery through the expansion of sweeping and displacing efficiency. The recovered oil from surfactant and polymer flooding emulsifies the residual chemical, which makes the separation of water from oil quite difficult, yet the impact of the enhanced oil recovery (EOR) chemicals on the produced water cycle is generally neglected in chemically-based EOR studies. This includes compatibility of EOR chemicals with the additives used to pre-treat the injected water or change reservoir wettability and result in producing oil/water emulsion after EOR breakthrough. The largest waste produced in oil and gas industries is believed to be the produced water, as it contains different types of organic and inorganic admixture. The discharging of produced water contaminates not only the water, both surface and underground, but also the soil. There are a number of treatment methods available for produced water. To separate water from oil in a much efficient manner and to reach the emission standard, a new class of water soluble polymer of polyacrylamides (PAMs) was used as destabilizing agents for water-oil emulsions, which have been stabilized by surfactant (Tallowamine Acetate). The impact of the surface charge, and the charge density of polyacrylamides in turbidity reduction, zeta potential, COD and viscosity of separated water were explored in this study. Different anionic polyacrylamide of different surface charge density and molecular weight were evaluated. Different anionic polyacrylamides and chelating agent were utilized, and optimum dosage have been investigated. Above all, anionic AN 934 PAM at its optimum concentration was proved as the best way to reduce the residual turbidity and increase the volume of separated water compared with other PAMs mentioned in this research. The results also showed that the W/O emulsion stability related with its salinity, while the optimum concentration of demulsifier are same at both high and low salinity. The effects of electrolytes such as aluminum sulphates and ferrous sulphate on produced water degree of flocculation in the existence of anionic polyacrylamide were investigated in terms of turbidity reduction and volume of separated water after jar test. The results showed that the volume of separated water increased more than 25% compared when only PAMs were used, and the turbidity and COD reduction of separated water improved significantly. The chelating agent (HEDTA) used as demulsifier and parameters such as concentration and pH were investigated, when only at concentration at 10 wt% of HEDTA was used which gave us efficient separation and turbidity reduction, and separation only took place at high pH such as 12.2 rather than at lower pH values.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Petroleum > Enhanced Oil Recovery
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering
Committee Advisor:	Sultan, Abdullah
Committee Co-Advisor:	Nasser, Mustafa
Committee Members:	Hussein, Ibnelwaleed and Abdulraheem, Abdulazeez and Mahmoud, Mohamed
Depositing User:	HE MA (g201205860)
Date Deposited:	31 May 2015 06:52
Last Modified:	01 Nov 2019 15:46
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139580