EFFECT OF CRUDE OIL COMPOSITION ON WETTABILITY ALTERATION DURING IMMISCIBLE CO2 FLOODING. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF (Masters Thesis)
MS_Thesis-PETE-g201204220.pdf - Submitted Version Download (1MB) | Preview |
Arabic Abstract
مع ازدياد الطلب على الطاقة في العالم، فإنه من المهم استغلال كل الوسائل والإمكانيات لإنتاج أقصى كمية من الهيدروكربونات من سطح الأرض. وبما أن الهيدروكربونات من وسائل الطاقة الغير متجددة، فإن الأبحاث مستمرة لزيادة الإنتاج من الخزانات اللتي تم اكتشافها مسبقاً. والحقائق تشير إلى أن الخزانات-الكربونية تحتوي على أكثر من نصف مخزون من الهيدروكربونات. ولهذا فإن طرق إستخراج متنوعة يتم استخدامها لتضخيم الإنتاج من الخزانات- الكربونية. تعتبر خاصية قابلية-البلل عنصر مؤثر في عملية استخراج الزيت من الخزانات بوجه عام. الخزانات-الكربونية تكون مبللة بالزيت عادة؛ ولهذا يتبقى بها كميات كبيرة من الزيت ملتصقة بالصخر ولا تستخرج من الخزان بضخ الماء، مما يسبب انتاج قليل للزيت. ضخ ثاني أكسيد الكربون أثبتت أنها طريقة يمكن استخدامها لتحسين انتاج الزيت من تلك الخزانات. وحقن ثاني أكسيد الكربون بالتحديد مفضل على غيره من الغازات لسهولة توفيره وقلة المشاكل التي يسببها بالإضافة إلى صغر حجمه الطبقيّ. وثاني أكسيد الكربون لا يعمل فقط على الذوبان في الزيت وتقليل لزوجته، لكنه كذلك يغير من خاصية القابلية-للبلل الخاصة بالخزان. وهذا التغيير ينتج عنه زيادة في انتاج الزيت بسبب تغيير طبيعة الصخر المحبة للزيت. ولكن في حالة وجود الزيت على أعماق قليلة أو في صور مركبات غير متوافقة، يكون استخدام الإزاحة-المذابة غير مجدي. وفي تلك الخزانات، هناك احتمال بتحسين العملية في حالة ضخ ثاني أكسيد الكربون الغير قابل للذوبان ) حيث تتم عملية الضخ أسفل أقل قيمة للضغط يحدث عندها الذوبان(. بسبب قلة الضغط المستخدم في ضخ ثاني أكسيد الكربون الغير قابل للذوبان، فإن الفوائد الأساسية لإستخدام ثاني أكسيد الكربون يقل تأثيرها. ولهذا، فإن دراسة مقدار التغيير في قابلية-البلل للصخر يصبح ذو أهمية بالغة باعتباره التأثير الأهم في العملية. هذا البحث يقوم بالتركيز على تأثير ضخ ثاني أكسيد الكربون الغير قابل للذوبان على خاصية القابيلة-للبلل الخاصة بصخر الجير الحجري بإنديان، وهو صخر كربوني يحتوي على ثلاث أنواع مختلفة من الزيت. بتغيير قيمة الكثافة الخاصة بالزيت، يتم دراسة أكثر الخصائص المؤثرة على خاصية القابلية-للبلل. تم اجراء تجارب الضخ على العينات الصخرية وتم تحليل نتائج تلك التجارب بعناية. تم تطوير نموذج رياضي موجود بحيث يستوعب التغيير المستمر في خاصية القابلية-للبلل في حالة ضخ ثاني أكسيد الكربون الغير قابل للذوبان، وتم التحقيق كذلك بناء على نتائج التجارب.
English Abstract
With increasing demand for hydrocarbons in the world, it is important to utilize all the possible tools and techniques to produce maximum hydrocarbon from the sub-surface. Since hydrocarbons are a non-renewable resource, research is always being carried out to increase the recovery from existing reservoirs. Facts and figures show that carbonate reservoirs contain more than half of the world’s hydrocarbon reserves. Thus various recovery methods are used to maximize recovery from carbonate reservoirs. Wettability is an influential factor in the recovery of oil from reservoirs in general. Carbonate rocks are usually oil-wet; therefore, considerable amount of oil remains adhered to the rock surface and is not recovered from the reservoir by water flooding, thereby causing low oil recovery. Carbon dioxide flooding is a proven technique which can be employed in order to enhance oil recovery from such reservoirs. Carbon dioxide injection is more desirable compared to other gases due to easy availability, low injectivity problems and low formation volume factor. Carbon dioxide not only swells the oil and decreases the oil viscosity, but also alters the wettability of the reservoir rock. This increases the oil recovery which was previously low due to the oil-wet nature of the rock. However, in reservoirs at shallow depths or incompatible oil compositions miscible displacement is unfeasible. For such reservoirs, immiscible carbon dioxide flooding where the gas is injected below the minimum miscibility pressure could be promising. Because of low injection pressure in immiscible CO2 flooding, the beneficial effects of carbon dioxide on the oil are certainly reduced. Therefore, it is necessary to study the extent of wettability alteration of the reservoir rock during the process as this could constitute the bulk of the improvement in displacement. This study focuses on the effect of immiscible CO2 flooding on the wettability of Indiana limestone, a carbonate rock, employing three different crude oils. By varying the API gravity of the oil, the most influential crude oil property(s) on wettability alteration are determined. Core-flooding experiments are conducted and their results are carefully analyzed. An existing mathematical model developed to incorporate continuous wettability alteration in immiscible CO2 flooding process is also verified based on the experimental results.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Research Petroleum |
| Department: | College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering |
| Committee Advisor: | Abu-Khamsin, Dr.Sidqi |
| Committee Members: | Al-Yousef, Dr.Hasan and Hossain, Dr.Enamul |
| Depositing User: | MUZZAMMIL SHAKEEL (g201204220) |
| Date Deposited: | 29 Dec 2015 10:57 |
| Last Modified: | 01 Nov 2019 15:46 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139584 |