Performance of Fluoro-Surfactant with Supercritical CO2 Flooding in High Salinity Carbonate Reservoirs. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF (MS Thesis)
MS_Thesis_Zaid_Zaffar_Jangda_(g201106970).pdf - Published Version Download (3MB) | Preview |
Arabic Abstract
ملخص الرسالة دراسة أداء مواد السيرفكتانت الفلورية مع الغمر فوق الحرج باستخدام ثاني اكيد الكربون في المكامن الكربونية عالية الملوحة تعتبر تقنية الغمر فوق الحرج باستخدام ثاني أكسيد الكربون مع مواد السطح الفعالة (السيرفكتانت) احدى اهم الطرق المستخدمة في الاستخلاص المعزز للزيت. من خلال هذه الطريقة يمكن التغلب على بعض عيوب الغمر التقليدي باستخدام ثاني أكسيد الكربون كتأثير الجاذبية واللزوجة إضافة الى ذلك فانه بالإمكان التحكم في حركة سوائل الحقن وهو ما يساعد على توسيع مساحة التلامس مع الزيت المتبقي والذي ينعكس بدوره على فعالية عملية الإزالة. لتصميم مواد سطح فعالة تم دراسة العديد منها ووجد أن أكبر عقبة تتمثل في استقرارية هذه المواد عند درجات الحرارة ومعدلات الملوحة العاليتين. في هذه الدراسة تم استخدام مواد سطح فعالة امينية اكسجينية القاعدة وذلك في تجارب غمر على عينة كربونية يبلغ طولها قدم واحد مشبعة بمياه طبقات عالية الملوحة. لمحاكاة الظروف المكمنية تم تسليط ضغط وحرارة عاليين على تلك العينة بعد ان تم وضعها في خام زيت لمدة خمس أيام وبعد ذلك تم غمر العينة بثلاث طرق مختلفة، أولها الغمر المستمر باستخدام ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج فقط، وفي الطريقة الثانية تم استخدام الحقن المتبادل بين ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج ومواد السطح الفعالة، واخيراً تم استخدام الحقن باستخدام ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج ومواد السطح الفعالة في آن واحد. تم تطبيق هذه الطرق الثلاث باستخدام نموذج برج حفر مصغر تم تصميمه خصيصا لهذه الدراسة. أظهرت النتائج المتحصل عليها زيادة في استخلاص الزيت لمنظومة ثاني أكسيد الكربون ومواد السطح الفعالة وللحكم على دور مواد السطح الفعالة في زيادة الاستخلاص تم إجراء تجارب لقياس التوتر السطحي وذلك عند تلامس الزيت مع هذه المواد تحت درجات الحرارة والملوحة العاليتين. تهدف هذه الدراسة لإيجاد خيارات جديدة وقابلة للتطبيق فيما يتعلق بتقنية الغمر باستخدام ثاني أكسيد الكربون خصوصاً في المكامن الكربونية عالية الملوحة الموجودة في المملكة العربية السعودية والتي يمكن فيها استخدام اقل تركيز من مواد السطح الفعالة وهو ما يساعد على خفض التكلفة العالية لهذه المواد.
English Abstract
Super-Critical CO2 flooding combined with surfactants is one of the latest techniques being used for Enhanced Oil Recovery. This overcomes the shortcomings associated with CO2 gas injection like gravity override and viscous fingering to an appreciable extent and also restricts the mobility of the injected fluid leading to higher contact with the resident crude resulting in better sweep efficiency. Several surfactants have been tested with CO2 to appraise performance in different scenarios. However there have been problems of surfactant instability at real reservoir conditions of high temperature and high salinity. In the core-flood experiments performed in this work, an amine oxide-based amphoteric fluoro-surfactant was used for the first time on foot long carbonate cores saturated with high saline formation water. High temperature and pressure was applied coupled with 5 days of aging time with field crude to depict actual reservoir environment. Moreover, three different injection strategies, continuous super-critical CO2 flooding, alternating injection of super-critical CO2 and surfactant solution and co-injection of super-critical CO2 and surfactant solution were performed. All the experiments were conducted on an ingeniously modified coreflooding rig, which was designed to function specifically for this type of experiment. Results from this core-flood study showed an increase in oil recovery for the novel surfactant-CO2 system. Interfacial tension experiments were conducted to further judge the role of specifically the surfactant in the increase in oil recovery when it comes in direct contact with oil in high saline environment. This research aims to provide a new and viable option for CO2-Surfactant flooding especially for high saline Saudi carbonate reservoirs, showing the usefulness of the surfactant even at very low concentration, thus also mitigating the high cost of this type of surfactants.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Petroleum > Enhanced Oil Recovery |
| Department: | College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering |
| Committee Advisor: | Sultan, Abdullah |
| Committee Members: | Abukhamsin, Sidqi and Gajbhiye, Rahul |
| Depositing User: | ZAID ZAFFAR JANGDA (g201106970) |
| Date Deposited: | 03 Jul 2014 12:04 |
| Last Modified: | 01 Nov 2019 15:43 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139318 |