PERFORMANCE EVALUATION OF GREEN SURFACTANT FOR EOR PROCESSES

PERFORMANCE EVALUATION OF GREEN SURFACTANT FOR EOR PROCESSES. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
Performance_Evaluation_of_Green_Surfactant_for_EOR_Processes_-_Eprint.pdf
Restricted to Repository staff only until 8 May 2020.

Download (1MB)

Arabic Abstract

يُعتبر الغمر بعناصر السطح الفعالة تقنية ذات مستقبل واعد في مجال عمليات الاستخلاص الكيميائي المعزز للنفط حيث انها اثبتت قدرتها على استخلاص كميات كبيرة من النفط المتبقي بعد انتهاء عمليات استخلاص النفط الثانوية مثل الغمر بالماء. عناصر السطح الفعالة الصناعية لها تاثير سلبي على البيئة مما دفع كثيرا من الباحثين للبحث عن طرق اقل سمّية لاستخلاص النفط المتبقي. وقد اثار هذا الاهتمام في عناصر السطح الفعالة الخضراء ، حيث انها اكثر آماناً للبيئة. وتتم الآن دراسة امكانية استخدام عناصر السطح الفعالة الخضراء في عمليات استخلاص النفط المعزز الخضراء. يعد العنصر السطحي الفعال الاحيائي rhamnolipid والعنصر السطحي الفعال الغير ايوني alkyl polyglycoside (APG)والعنصر السطحي الفعال lecithin أمثلة على العناصر السطحية الفعالة الخضراء التي لم تتم دراسة امكانية استخدامها في عمليات استخلاص النفط المعزز الخضراء بشكل كافي. خلال هذه الدراسة، تم التحقق من امكانية استخدام عدة تركيبات مكونة من خليط من rhamnolipid و APGو lecithin في في مجال عمليات الاستخلاص الكيميائي المعزز للنفط. تم اجراء اختبارات سلوك الموائع وقياس خواص السوائل و تجارب الغمر الفيضي ودراسات المحاكاة لمعرفة مدى فاعلية تركبيات العناصر السطحية الفعالة الخضراء في استخلاص النفط المتبقي من مكامن الصخور الرملية. كان أداء التركيبات المطورة في هذه الدراسة جيداً في اختبارات سلوك الموائع حيث انها شكلت طورا متوسطا ثابتا. استخلصت التركيبة الاولى ما يقارب 23% خلال المرحلة الثالثة من الاستخلاص و 62% من كمية النفط الاصلية، أما اداء التركيبة الثانية فلم يكن جيداً كما كان متوقعا ، حيث بلغت نسبة االاستخلاص للنفط بسبب الغمر بعناصر السطح الفعالة ما يقرب من 10٪ فقط ، ونسبة الاستخلاص الكلي 55% من كمية النفط الاصلية. كان أداء التركيبة الثالثة هو الأفضل بين الثلاثة حيث انها استخلصت 24% خلال مرحلة الاستخلاص الثالثة و استخلصت 70% من كمية النفط الاصلية. تم اجراء محاكاة لتجارب الغمر الفيضي باستخدام برنامج محاكاة للنفط الاسود وتوافقت النتائج من برنامج المحاكاة مع القيم المختبرية خلال تجارب الغمر الفيضي. كانت نسبة الاستخلاص خلال المرحلة الثالثة باستخدام برنامج المحاكاة 26% و 12% و 24% للتركيبات الثلاثة و كانت نسبة الاستخلاص الكلية 63% و 55% و 67% للتركيبات الثلاثة. كان اداء التركيبة المكونة من rhamnolipid وbutanol واداء التركيبة المكونة من rhamnolipid و lecithinجيدأ مما يدل على ان لهم امكانيات ممتازة في مجال عمليات الاستخلاص الكيميائي المعزز للنفط.

English Abstract

Surfactant flooding is a promising form of chemical enhanced oil recovery (EOR). It has been proven capable of recovering significant amounts of oil after secondary recovery methods, such as water-flooding, have been exhausted. However, synthetic surfactants are environmentally concerning, causing more and more people to look for less toxic methods to recover the residual oil. This has sparked an interest in green surfactants, which are safer for the environment. These surfactants are now being studied for their possible uses in green chemical EOR processes. The biosurfactant rhamnolipid, the green nonionic surfactant alkyl polyglycoside (APG), and the green surfactant lecithin are examples of green surfactants, but they have not been thoroughly studied for their potential in chemical EOR. In this study, blends of rhamnolipid, lecithin, and APG are considered as possible formulations in chemical EOR. Phase behavior studies, fluid property measurements, core-flooding experiments, and simulation studies are performed to investigate the efficacy of these green surfactant formulations in sandstone reservoirs. The three developed formulations performed well in the phase behavior study, with all three forming stable middle phase microemulsions. In the core flooding tests, the first formulation was able to achieve almost 23% tertiary recovery and 62% of the OOIP; the second didn’t perform as well as expected, with the incremental oil recovery due to surfactant flooding reaching only around 10%, and a total recovery of 55%; the third formulation performed the best of the three, with a tertiary recovery of 24% and nearly 70% total recovery. Simulations of the core flooding experiments were done with a black oil simulator, and matched quite well with the experimental values. Tertiary oil recoveries from the simulation were 26%, 12%, and 24% for each respective formulation, and total oil recoveries of 63%, 55%, and 67% were obtained. Both the rhamnolipid/butanol and the rhamnolipid/lecithin formulations performed strongly in the experiments, demonstrating excellent potential for application in EOR processes.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Petroleum > Enhanced Oil Recovery
Divisions: College Of Engineering Sciences > Petroleum Engineering Dept
Committee Advisor: Haq, Bashirul
Committee Members: Al Majed, Abdulaziz A and Mahmoud, Mohamed A and Gajbhiye, Rahul N
Depositing User: Ahmed Saee Al Ghamdi (g200793850)
Date Deposited: 09 May 2019 15:25
Last Modified: 01 Nov 2019 21:01
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140964