Optimum Selection of VES Systems as EOR Fluid for Wafra Ratawi Field. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Aneeq_Thesis._CD.pdf Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

التوتر السطحي والتحكم في التنقل هما الآليتان الرئيسيتان لنجاح أي عملية من عمليات استخلاص النفط المعزز. وعادة ما تتميز مكامن النفط المكونة من صخور الكربونات بنفاذية منخفضة مع وجود تشققات بنسبة عالية، وكانت دائما تشكل أكبر تحد لاستخلاص النفط المعزز كيميائيا. وبوجه عام، لا يمكن تطبيق طرق الاستخلاص الكيميائي المعزز للنفط على المكامن العميقة ذات درجة الحرارة العالية والملوحة بسبب تفكك المواد الكيميائية. وقد ثبت أن معالج اللزوجة السطحية هو سائل جيد للاستخلاص الكيميائي المعزز للنفط. ومن المعروف أن معالج اللزوجة السطحية هو الأفضل لتطبيقات استخراج النفط المعزز الكيميائي بسبب طبيعته المزدوجة للحد من التوتر بين النفط و الماء وتحسين كفاءة الاجتياح. في هذا العمل، يتم إجراء دراسة منهجية لاختبار قابلية تطبيق معالج لزوجة سطحية جديد لاستعادة النفط الثقيل من مكامن الصخور الكربونية. هدفنا هو تحديد أفضل تركيبة لمعالج لزوجة سطحية على أسس مناسبة للاستخدام الكيميائي لاستخراج النفط المعزز في خزان راتاوي أوليت في حقل الوفرة راتاوي. هدفنا في العمل هو استكشاف وتحسين معالج اللزوجة السطحية ، أو معالج اللزوجة السطحية مع أنظمة عامل الانتزاع كطرق جديدة لتعزيز استعادة النفط في مكامن الصخور الكربونية. اقترح إدخال معالج اللزوجة السطحية مع عامل الانتزاع لتحقيق التوازن بين تأثير الأملاح ثنائية التكافؤ على معالج اللزوجة السطحية. وتعرف عوامل الانتزاع بتشابهها مع الأملاح. ومن المرجح أن يقلل استخدامها من تأثير مستويات الأملاح ثنائية التكافؤ العالية على معالج اللزوجة السطحية (توازن الملح). حقل راتاوي لديه مستويات عالية بشكل استثنائي من الكاتيونات ثنائي التكافؤ. يتم تحديد التوتر السطحي المنخفض جدا لمعالج اللزوجة السطحية و معالج اللزوجة السطحية مع عامل الانتزاع باستخدام مقياس التوتر السطحي المغزلي. يتم تقييم الثبات الحراري للأنظمة معالج اللزوجة السطحية في مياه البحر ومدى توافق أنظمة معالج اللزوجة السطحية عن طريق الجمع بين معالج اللزوجة السطحية مع عوامل الانتزاع. وعلاوة على ذلك، يتم دراسة تأثير الامتزاز من معالج اللزوجة السطحية على عينات الصخور الكربونية و تمت مقارنة النتائج التجريبية مع نماذج لانغموير و ب.ا.ت . وبالإضافة إلى ذلك، يتم تقييم القياسات المحتملة زيتا لكل من معالج اللزوجة السطحية و معالج اللزوجة السطحية مع عامل الانتزاع لدعم نتائج الامتزاز. يتم تحديد الامتزاز الديناميكي عن طريق إجراء التجارب الضخ الأساسية. يتم إجراء تجربتين من تجارب الضخ الأساسية 1) ضخ مياه البحر و معالج اللزوجة السطحية ، 2)ضخ مياه البحر و معالج اللزوجة السطحية مع عامل الانتزاع. يتم إجراء تحليل النفايات السائلة للمحاليل التي تم جمعها في منفذ نظام الضخ الأساسي. يتم تقييم نتائج كل من التجارب. وتشير نتائج هذه الدراسة إلى أن معالج اللزوجة السطحية هو خيار مناسب لاستعادة النفط المعزز كيميائيا لاستعادة النفط الإضافي من المكمن. وأظهرت نتلئج التوتر السطحي المنخفض والاستقرار الحراري والامتزاز التي تم الحصول عليها مع ا معالج اللزوجة السطحية أنها إضافات ممتازة يمكن استخدامها في استخلاص النفط المعزز كيميائيا عند درجات الحرارة و الملوحة المرتفعة. كما أنها مفيدة جدا عندما يكون لدينا مكمن نفط كثيف وحيث يتطلب الحد من التوتر السطحي من أجل انتاج النفط وتحسين كفاءة الاجتياح في المكمن.

English Abstract

Interfacial Tension (IFT) and mobility control are two main mechanisms that are the deciding factors for the success of any EOR process. Carbonate reservoirs rocks are usually characterized by the low permeability matrix with high fractures, and have always been remain the biggest challenge for the chemical EOR. In general, cEOR methods cannot be applied to reservoirs that are deep and have high temperature and salinity because of the degradation of chemicals. Viscoelastic Surfactant has proved to be a good fluid for cEOR. Viscoelastic surfactants are known to be the best for cEOR applications because of its dual nature of reducing the oil/water interfacial tension (IFT) and improving the sweep efficiency. In this work, a systematic study is carried out to test the applicability of a novel viscoelastic surfactant for recovering heavy oil from the carbonate reservoir. Our aim is to identify the best VES based formulation suitable for cEOR application in Ratawi Oolite reservoir in the Wafra-Ratawi Field. Our objective in the work is to explore and optimize VES, or VES with chelating agent (VES/CA) systems as novel EOR methods in carbonate reservoirs. The introduction of VES/CA is suggested to balance the effect of divalent salts on VES. Chelating agents are known for their affinity to salts. Their use would likely reduce the impact of the very high levels of divalent salts on VES (salt balance). The Ratawi field has exceptionally high levels of divalent cations. Ultra-low interfacial tension of VES and VES-CA systems is determined using spinning drop tensiometer. Thermal stability of VES systems in sea water and compatibility of VES systems by combining VES with chelating agents is evaluated. Moreover, adsorption effect of VES on carbonate samples is also studied and experimental results are plotted with Langmuir and BET isotherm models. In addition, zeta potential measurements for both VES and VES/CA systems are evaluated for supporting the results of adsorption. Dynamic adsorption is determined by performing core flood experiments. Two experiments of core flooding are performed i) with sea water and VES flooding, ii) with sea water and VES/CA flooding. Effluent analysis is carried out for the solutions collected at the outlet of core flood system. The results of both experiments are evaluated. Results of this study indicate viscoelastic surfactant is a suitable option for cEOR to recover additional oil from the reservoir. Ultralow IFT’s, thermal stability and adsorption obtained with viscoelastic surfactant showed that they are excellent additives that can be used in cEOR for HTHS conditions. They are also very useful when we have heavy oil reservoirs and where IFT reduction is required to mobilize the oil and improve the sweep efficiency of the reservoir.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Research > Petroleum Petroleum > Enhanced Oil Recovery
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering
Committee Advisor:	Sultan, Abdullah
Committee Members:	Al-Hashim, Hasan and Mahmoud, Mohamed
Depositing User:	ANEEQ JANJUA (g201406920)
Date Deposited:	13 Nov 2017 05:39
Last Modified:	31 Dec 2020 08:03
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140516