IN-LINE GENERATION OF OIL-IN-WATER AND WATER-INOIL EMULSIONS

IN-LINE GENERATION OF OIL-IN-WATER AND WATER-INOIL EMULSIONS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF (IN-LINE GENERATION OF OIL-IN-WATER AND WATER-INOIL EMULSIONS)
stamped opt=OMER SALIM THESIS DRAFT GR (g201705970) modified-signed -.pdf
Restricted to Repository staff only until 16 June 2021.

Download (5MB)

Arabic Abstract

يتم استخدام المستحلبات على نطاق واسع في العديد من التطبيقات الصناعية، بحيث تستخدم المستحلبات مثلا كتقنية فعالة في استرجاع النفط الخام من باطن الارض، وكذلك تستخدم في المعالجات الحمضية للصخور في المستودعات النفطية. معظم التقنيات المستخدمة لإنتاج المستحلبات في حقول النفط والصناعات الاخرى هي طرق تحضيرية جزئية، تقوم بإنتاج دفعة )كمية واحدة( من المستحلب باستخدام الخلاطات الميكانيكية ، المجانسات أو عن طريق تدوير الماء والزيت بواسطة المضخات. تعاني المستحلبات المنتجة بهذه الطرق التقليدية من الانفصال السريع مع مرور الوقت ، مما يؤدي إلى فقدان خصائصها الأساسية ، و يجعلها غير فعالة ، و اعلى تكلفة ، واعلى استهلاكًا للوقت والطاقة. تقترح هذه الرسالة تقنية جديدة لإنتاج المستحلبات بصورة مستمرة، بحيث توفر مستحلبًا جديدًا عند الطلب ليتم استخدامه على الفور في الحقول النفطية والتطبيقات الصناعية الاخرى. تعتمد هذه الطريقة المقترحة على استخدام قاذف السوائل )المضخة النفاثة( لخلط الماء مع الزيت لتوليد مستحلب جديد بدلاً عن استخدام مستحلب مجهز مسبقًا. تمت دراسة أداء قاذف السوائل لتوليد مستحلبات الزيت والماء تجريبياً باستخدام دائرتين تجريبيتين لانسياب الموائع. تم فحص العوامل الاساسية المؤثرة على عمل المضخة النفاثة: مثل نسبة الضغط ونسبة القطر ونسبة الكثافة على أداء القاذف حسابيا باستخدام العلاقات المتوفرة في الدراسات السابقة للمضخات النفاثة. تم استخدام الدورات التجريبية لفحص العلاقة بين هذه المعاملات وأداء قاذف السوائل )المضخة النفاثة( لتوليد فعال لمستحلبات الزيت و الماء. تم استخدام الديزل والماء كسوائل اساسية لإنتاج مستحلب مثبت كيميائيا بالمثبتات النشطة سطحيا. كما تم اختبار استقرار المستحلب و الطور الخارجي للمستحلب ، توزيع حجم القطيرات ولزوجة المستحلب المنتج بهذه الطريقة المقترحة. اظهرت التجارب ان قاذف السوائل يعتبر جهاز فعال جدا لإنتاج المستحلبات بصورة مستمرة.

English Abstract

Emulsions have been widely used in many industrial applications, emulsion flooding is applied as an effective chemical enhanced oil recovery (CEOR) technique, they are also used for acid treatment of the reservoir rocks. Most of the techniques used for supplying emulsions to the oil fields are batch preparation methods, which generate a batch of emulsion by using mixers, homogenizers or by circulation of water and oil with pumps. Emulsion generated through these methods suffers from separation with time, losing its main properties, making it inefficient, less cost-effective, time and power-consuming. This thesis proposes a new online generation technique providing fresh and on-demand emulsion to be used instantaneously in the oil field or any other application. The proposed method is based on using Liquid-liquid ejector for mixing water with oil generating a fresh emulsion instead of using a pre-mixed batch of stored emulsion. The performance of liquidliquid ejector for the generation of water-oil emulsion is studied experimentally using two flow loops. The effect of main parameters of jet pump: pressure ratio (N), density ratio (C) and diameter ratio (R) on ejector performance will be investigated numerically using available relations in the literature. The experimental setups are used to investigate the relation between these parameters and the performance of liquid-liquid ejector for efficient generation of water-oil emulsion. Diesel and water will be used as the two liquids forming surfactant stabilized emulsion applying this new method. Emulsion stability, external phase, droplet size distribution and emulsion rheology are also investigated experimentally of the generated emulsions through this technique. The results show that liquid-liquid ejector is an efficient and effective device for online and on-demand emulsion generation of both water-in-oil and oil-in-water emulsions.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Chemistry
Engineering
Chemical Engineering
Physics
Mechanical
Petroleum
Divisions: College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Committee Advisor: Al-Sarkhi, Abdelsalam
Committee Members: Alhems, Luai and Sultan, Abdullah and Noui-Mehidi, Mohamed and Antar, Mohammed
Depositing User: OMER SALIM (g201705970)
Date Deposited: 17 Jun 2020 11:29
Last Modified: 17 Jun 2020 11:29
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141630