EFFECT OF TEMPERATURE ON THE STABILITY AND PRESSURE DROP OF WATER IN OIL STABLE EMULSION FLOW IN A HORIZONTAL PIPE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF LAST_DRAFT_3_(Autosaved)1.pdf Download (6MB) | Preview

Arabic Abstract

في هذا العمل تمت دراسة أثر تغير درجة الحرارة في استقرار مستحلب الماء داخل الزيت و تغير الفقدان في الضغط لسريان هذا المستحلب في انبوب أفقي قطره الداخلي 0.4 بوصة. تم اجراء التجارب على نوعين من هذا المستحلب: 70% ماء بداخل 30% زيت و النوع الأخر 50% ماء بداخل 50% زيت. تم اختيار هذه النسب لأنها النسب المستعملة في عمليات حقن الأحماض و الكيماويات في عمليات تعزيز استخلاص النفط. يجب أن يكون الزيت محيطا بقطرات الماء حتى يتم تجنب التآكل داخل الأنبوب. أهم تحدي في هذه العملية هو التغير في الضغط على طول الأنبوب والذي سيحد من كمية المستحلب وكذلك استقرار هذا المستحلب خلال عملية الضخ. الغرض الأساسي من هذا البحث هو استقصاء أثر درجة الحرارة والمواد العضوية متناهية الصغر على ثبات مستحلب الماء/الزيت بالاضافة لدراسة أثر هذه العوامل على ضخ هذا المستحلب و تغير الضغط باستعمال الآتي: ديزل محلي, عامل مستحلب (ARMAC-T) و دقائق متناهية الصغر (Cloisite 20A) . كما أننا سنتعرض لدراسة أثر هذه الإضافات على خصائص وقوام المستحلب. تم دراسة التغير في الضغط معمليا باستعمال أنبوب أفقي وأخذ القراءات عند درجات حرارة وسريان مختلف. أبانت كل المستحلبات استقرار ملحوظ إلا أن المستحلب المكون من 70% من الماء كان أكثر استقرارا من الأخر (50% ماء) مع وجود ومع عدم وجود دقائق متناهية الصغر. تم أيضا عرض أثر درجة الحرارة على التغير في الضغط. لم تعط إضافة الدقائق متناهية الصغر تغير يلحظ في التغير في الضغط عند نفس درجة الحرارة. عند أعلى معدل للسريان لوحظ أن التغير في الضغط عند ضخ الديزل يوشك أن يكون مساويا للتغير في الضغط عند ضخ المستحلب.

English Abstract

This study investigates the influence of temperature variation on the stability and pressure drop of water in oil stable emulsion flow in a horizontal 0.4-inch I.D. pipe. Two water-in-oil (W/O) emulations of 70% water in 30% oil and 50% water in 50% oil were studied. These ratios were selected because it is used in the process of injection the acid and other chemicals in Enhanced Oil Recovery operation (i.e. water as a carrier). Water phase must be the internal phase to minimize the tubular corrosion. The considered stable emulsions in the present study formed from two immiscible liquids, namely, local diesel, and distilled water and a surfactant commercially available as [Tallowalkylamine (ARMAC-T)] as an emulsifying agent. The external phase (diesel) was ensured all the time using conductivity prop meter. The influence of organoclay cosurfactant commercially known as (Cloisite 20A) at different concentrations in the flow was also investigated. The two emulsions considered in this study (70/30 and 50/50) were characterized by conducting the appropriate rheological studies at different temperatures using Hybrid Rheometer. The viscosities of the emulsions generated from the Rheometer at the specific temperature were used in the pressure drop calculation. The pressure drop associated with the emulsion flow was investigated by conducting experimental measurements at different temperatures and flow rates in a horizontal pipeline. Stable emulsions were observed in all conducted experiments, and 70/30 emulsion showed more stability than 50/50 emulsion for both cases with and without organoclay. The temperature effect on the pressure drop was identified in this work. The influence of adding organoclay at different concentration was also explained. The presence of the organoclay did not show significant effects on the pressure drop at same temperature and flow rate. At the highest flow rate, the pressure drop of single phase diesel flow was very close to the stable emulsion flow.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	Al-Sarkhi, Abdelsalam
Committee Co-Advisor:	AlSultan, Abdullah
Committee Members:	Said, Syed Ahmed M and Antar, Mohammed Abdelkareem and Atiqullah, Muhammed
Depositing User:	MOZAMIL KHALID (g201408960)
Date Deposited:	22 Nov 2017 10:30
Last Modified:	30 Dec 2020 13:16
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140526