INVESTIGATING THE EFEFCT OF CHELATING AGENT ON THE RHEOLOGICAL PROPERTIES OF ACRYLAMIDE POLYMERS IN HIGH TEMPERTATURE AND HIGH SALINITY RESERVOIRS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (MS Thesis Report) MS_Thesis Report_Abdullah Ishaq.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 9 December 2026. Download (3MB)

Arabic Abstract

ملخص الرسالة الاسم الكامل: عبد الله محمد إسحاق عنوان الرسالة: دراسة تأثير عوامل التخلّب على الخواص الريولوجية لبوليمرات الأكريلاميد في ظروف الخزانات ذات درجات الحرارة العالية والملوحة العالية التخصص: هندسة البترول تاريخ الدرجة العلمية: سبتمبر 2025 تبحث هذه الدراسة في دور عوامل الاستخلاب في تعزيز الاستقرار الريولوجي للبوليمرات القائمة على الأكريلاميد في ظل ظروف مكامن عالية الحرارة والملوحة (HTHS) نموذجية لحقول الكربونات في المملكة العربية السعودية. قُيّمت أربعة بوليمرات تجارية (HPAM، وبوليمر AM-ATBS المشترك، وبوليمر AM-ATBS-AA الثلاثي، وبوليمر AM-ATBS-NVP الثلاثي) بوجود ثلاثة عوامل استخلاب (GLDA، وDTPA، وEDTA) من خلال تجارب اللزوجة القصية الثابتة ودرجات الحرارة المتصاعدة في الماء منزوع الأيونات، ومياه البحر، ومياه التكوين . تؤكد النتائج أن درجة الحرارة والملوحة تُضعفان لزوجة البوليمر بشكل ملحوظ، حيث أظهر HPAM أعلى حساسية، وأظهرت البوليمرات المشتركة تحسّنًا في تحملها. خففت عوامل الاستخلاب من فقدان اللزوجة بفعالية من خلال عزل الكاتيونات ثنائية التكافؤ، مع اعتماد الأداء بشكل كبير على الرقم الهيدروجيني والتركيز. أظهرت الظروف القلوية (الرقم الهيدروجيني 9) أعلى نسبة احتفاظ باللزوجة باستمرار، خاصةً بالنسبة لـ GLDA وDTPA. كشفت دراسات التركيز أن الجرعات المعتدلة (≈1%) حسّنت استقرار البوليمر، بينما غالبًا ما أدت الجرعات العالية إلى خفض اللزوجة بسبب القوة الأيونية الزائدة. أظهر التحليل المقارن لنوع العامل أن GLDA وDTPA هما أكثر المثبتات فعالية، بينما أظهر EDTA أداءً محدودًا أو غير متسق. بشكل عام، تُثبت الدراسة أن تركيبات عامل الاستخلاب-البوليمر مسار واعد لتوسيع نطاق عمليات غمر البوليمر في المكامن القاسية، مما يعزز كفاءة المسح وعوامل الاسترداد..

English Abstract

ABSTRACT Full Name : [Abdullah Muhammad Ishaq] Thesis Title : [INVESTIGATING THE EFFECT OF CHELATING AGENTS ON THE RHEOLOGICAL PROPERTIES OF ACRYLAMIDE POLYMERS IN HIGH TEMPERATURE AND HIGH SALINITY RESERVOIR CONDITIONS] Major Field : [Petroleum Engineering] Date of Degree : [SEPTEMBER 2025] This study investigates the role of chelating agents in enhancing the rheological stability of acrylamide-based polymers under high-temperature and high-salinity (HTHS) reservoir conditions typical of Saudi Arabian carbonate fields. Four commercial polymers (HPAM, AM-ATBS copolymer, AM-ATBS-AA terpolymer, and AM-ATBS-NVP terpolymer) were evaluated in the presence of three chelating agents (GLDA, DTPA, and EDTA) through steady shear viscosity and temperature ramp experiments in deionized water, seawater, and formation water. Results confirm that temperature and salinity significantly degrade polymer viscosity, with HPAM exhibiting the highest sensitivity and copolymers demonstrating improved tolerance. Chelating agents effectively mitigated viscosity loss by sequestering divalent cations, with performance strongly dependent on pH and concentration. Alkaline conditions (pH 9) consistently yielded the greatest viscosity retention, particularly for GLDA and DTPA. Concentration studies revealed that moderate dosages (≈1 wt.%) improved polymer stability, while higher dosages often reduced viscosity due to excess ionic strength. Comparative analysis of agent type showed GLDA and DTPA as the most effective stabilizers, while EDTA demonstrated limited or inconsistent performance. Overall, the study establishes chelating agent–polymer formulations as a promising pathway to extend the operational envelope of polymer flooding in harsh reservoirs, thereby enhancing sweep efficiency and recovery factors.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Petroleum Petroleum > Enhanced Oil Recovery
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering
Committee Advisor:	Patil, Shirish Liladhar Patil
Committee Co-Advisor:	Kamal, Muhammad Shahzad Kamal
Committee Members:	Afnan, Saad Fahaid Khalaf Al-Afnan
Depositing User:	ABDULLAH ISHAQ (g202202160)
Date Deposited:	10 Dec 2025 07:56
Last Modified:	10 Dec 2025 07:56
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143773