A Novel Approach to Formulation of Emulsified Acid Using Waste Oil. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF ZIAD_THESIS.pdf - Submitted Version Download (43MB) | Preview

Arabic Abstract

يوماً بعد يوم و مع التطور الصناعي و النمو الاقتصادي ، ازدادت الحاجة السنوية للنفط ومشتقاته حول العالم. و بسبب هذه الزيادة اضطرت الشركات العالمية المنقبة عن النفط لزيادة الإنتاج السنوي ، إلا أنّ هذه الزيادة تعد تحديا كبيراً بإستخدام طرق الحفر والإنتاج التقليدية. ولهذا فإن الدراسات والبحوث في مجال تحفيز إنتاج الحقول النفطية تُعد أرضاً خصبة للباحثين و العلماء ؛ لما لها من أهمية بالغة وتأثير كبير في وقتنا الحالي و في المستقبل. ومن الطرق المتبعة حالياً لتحفيز الإنتاج النفطي في الحقول ، ضخ حمض الكلور في مكامن النفط الكربونية مما يؤدي الى توسع الشقوق الحجرية وزيادة كمية النفط المتسربة منها ليتم إنتاجها. بيد أن إستخدام حمض الكلور يؤدي الى تآكل و صدأ الأنابيب المستخدمة في ضخه. لذلك ، فإن الإجراء المُتبع في هذه الحالات لجعل الحمض يصل إلى مناطق أبعد و أعمق في المكامن النفطية هو تخفيف الحمض عن طريق ما يسمى بالإستحلاب (Emulsification). في الصناعة النفطية يقام غالباً بإستحلاب حمض الكلور مع الديزل. أما في هذا البحث فقد تم دراسة أثر استبدال الديزل بزيت آخر أقل كلفة وأكثر وفرة ومحافظ للبيئة ، يطلق عليه بالزيت المُهمل. لقد تم استعمال – في هذا البحث – محلول حمض الكلور بتركيز ١٥٪ وبنسبة الحمض إلى الزيت بمقدار ٧٠ إلى ٣٠٪. وتم استحلاب الحمض مع الزيت المُهمل بإستخدام مستحلِب ذو شحنة موجبة. لقد قام البحث بدراسة الإستقرار الحراري والريولوجيا لكلا المستحلَبيْن (مستحلَب الديزل و مستحلَب الزيت المُهمل) وتمت مقارنة النتائج حتى درجة حرارة ١٢٠ درجة مئوية. وتمت أيضاً دراسة تأثير كل من : تركيز المستحلِب ، معدل إضافة الحمض للزيت ، سرعة المزج و أخيراً تغيُر الحرارة على الإستقرار الحراري والريولوجيا للمزيج. لقد تم ربط تلك البيانات مع توزيع حجم القطرات من المستحلَب. تُظهر النتائج الإمكانية العالية لإستبدال الديزل بالزيت المُهمل في تحضير مستحلَب حمض الكلور حتى درجات حرارة عالية. ومن الجدير بالذكر أن الحمض المستحلَب بالزيت المُهمل ذو إمكانية لتغيير خصائصه طبقاً للغرض المستخدم إليه. على سبيل المثال، يمكن زيادة كمية المستحلِب وسرعة المزج من أجل ديمومة إستقرار المستحلَب لفترة أطول.

English Abstract

The demand for petroleum energy is increasing worldwide. With this increase, research in recovering maximum amount of hydrocarbon becomes necessary as well as inevitable. Therefore, research on stimulation practices turn out to be a promising field of study. In carbonate reservoirs, hydrochloric acid (HCl) is commonly used for stimulation purposes. The main reason for using HCl is its high and rapid reactivity. However, HCl may react with the tubing causing severe corrosion and damages. These damages can be avoided by using emulsified acid, in which the reaction is retarded. Such retardation helps the emulsified acid reach deep in the formation; hence deeper penetration. Generally, it is the practice in the industry to emulsify HCl with the use of diesel as the oil phase. However, in this work, diesel is replaced by a less-costly, environmentally friendly oil -referred to as waste oil. The HCl emulsion with waste oil is prepared using a cationic emulsifier. Furthermore, a concentration of HCl of 15 wt% is used. The ratio of acid-to-oil is 70:30. Moreover, thermal stability and rheology of both diesel and waste oil emulsified acids are addressed (up to 120ºC). In both systems, the influence on thermal stability and rheology of emulsifier concentration, mixing speed, addition rate of acid phase to oil phase and temperature are studied extensively. These data are correlated to droplet size distribution in order to better understand them. Results showed the high potential use of waste oil to prepare high temperature emulsified acid. It is noteworthy to mention that waste oil emulsified acid is a fit-for-purpose system. That being said, to increase the stability time for the system; emulsifier concentration, mixing speed should be manipulated to reach the targeted time.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemical Engineering Petroleum > Enhanced Oil Recovery Petroleum > Well Completion and Stimulation
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering
Committee Advisor:	Sultan, Abdullah
Committee Members:	Hussein, Ibnelwaleed and Mahmoud, Mohamed
Depositing User:	ZIAD SIDAOUI (g200832860)
Date Deposited:	18 Jan 2017 11:49
Last Modified:	01 Nov 2019 16:36
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140204