Document
Adsorption and wettability alteration of polymer and surfactant using native core from Omani oilfield for alkaline-surfactant -polymer EOR technique
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2016
Language
English
Subject
English abstract
This study provides experimental investigation for surfactant and polymer adsorption on crushed core from Omani oilfield and Berea cores. Polymer and surfactant concentrations were measured using total organic carbon (TOC) analyzer and potentiometric titration, respectively. Also, the effect of surfactant and polymer adsorption on surface wettability was investigated by measurements of contact angle using glass slides and by Amott test using Cores from field of interest. The polymer and surfactant adsorptions were conducted at 50 °C for different salinities and pH conditions. Additionally, the adsorption of surfactant and polymer on glass beads, glass slides, and crushed cores were also qualitatively analyzed by SEM-EDS. Results of this study showed that the polymer and surfactant adsorption followed Langmuir adsorption isotherm. The polymer adsorbed amount on crushed Cores from field of interest was around 450 mg/100 g at the plateau region while surfactant adsorption on crushed Berea core and crushed Cores from field of interest at the plateau region were almost 700 mg/100 g and 400 mg/100 g, respectively. Generally, polymer and surfactant adsorption increased with the increase in brine salinity from 0.5 to 3%. On the other hand, polymer adsorption indicated a complex behavior with pH where a deflection point at pH >6.0-8.0< was observed and surfactant adsorption show a parabolic trend (concave up) for pH. The SEM-EDS analysis showed higher adsorption of surfactant on crushed cores as compared to glass beads. Contact angle measurements for glass/brine/hexadecane and glass/brine/crude oil from field of interest systems revealed that the increase in salinity did not affect the wettability of glass slides incubated in brine and polymer, but at higher salinity ( 3 and 5%) surfactant treated slides showed reduction in contact angle. In addition, contact angle measurements for glass/brine/hexadecane showed that the increase in pH increased the contact angle for glass slides incubated in brine but it remained unchanged for polymer treated slides and higher contact angel observed at PH 8 for surfactant treated slides. While, For glass/brine/ crude oil from field of interest system, contact angle increased for brine, polymer, and surfactant when pH increased till pH 8, whereas in pH 12 treated slides, the oil drop spread immediately and the system became oil-wet. Amott tests using cores, brine and oil from field of interest confirmed the observations made by the contact angle measurements where surfactant made the core more oil-wet.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
تعمل هذه الدراسة على تقديم بحث تجريبي في امتزاز البوليمر والمواد الصابونية على عينات صخرية من حقل عماني.وقد تم قياس تركيز البوليمر باستخدام محلل الكربون العضوي الكلي (TOC) بينما تم قياس تركيز المواد الصابونية عن طريق المعايرة بمقياس الجهد (potentiometric titration). وأيضا، تمت دراسة تأثير امتزاز المواد الصابونية والبوليمر على بال السطح عن طريق قياس زاوية الاتصال باستخدام الشرائح الزجاجية واختبار (Ammot test) باستخدام عينات صخرية أجريت عملية الامتزاز البوليمر والمواد الصابونية على درجة حرارة 50 تحت ظروف مختلفة الملوحة ودرجة الحموضة.
أظهرت نتائج هذه الدراسة أن البوليمر والمواد الصابونية تتبع (Langmuir adsorption isotherm) ووصلت قيمة الامتزاز للبوليمر على عينات صخرية من الحقل عماني 450 ملغ / 100 غ بينما وصلت قيمة الامتزاز للمواد الصابونية على عينة بيريا الصخرية 700ملغ / 100 غ وعلى العينات الصخرية من الحقل العماني وصلت إلى 400ملغ/100ملغ. وقد تم الاستنتاج أن امتزاز البوليمر والمواد الصابونية يزداد بزياده الملوحة (3-5%) بينما يظهر امتزاز البوليمر علاقة غير واضحة مع تغير درجة الحموضة حيث لوحظ وجود نقطة انحراف عند درجة حموضة (6-8) واظهر امتزاز المواد الصابونية علاقة منحنية مع درجة الحموضة. اما بالنسية لتحليل المجهر الإلكتروني الدقيق ( SEM - EDS ) فقد اظهر أن امتزاز المواد الصابونية اعلى للعينات الصخرية بالمقارنة مع البلورات الزجاجية. أظهرت قياسات زاوية الاتصال للشرائح الزجاجية محلول ملحي /هيكسا ديكان والشرائح الزجاجية / محلول ملحي / النفط أن الزيادة في الملوحة لم تؤثر على بلل الشرائح الزجاجية في محيط محلول ملحي والبوليمر، ولكن عند زيادة نسبة الملوحة (من 3الى 5٪) أظهرت الشرائح الزجاجية في محيط المواد الصابونية انخفاض في زاوية الاتصال. وبالإضافة إلى ذلك، أظهرت قياسات زاوية الاتصال الشرائح الزجاجية / محلول ملحي / هيكسا ديكان أن الزيادة في درجة الحموضة ادت لزيادة زاوية الاتصال للشرائح الزجاجية في محيط محلول ملحي لكنها ظلت ثابته للشرائح الزجاجية في محيط البوليمر بينما اظهرت زيادة في زاوية الاتصال للشرائح الزجاجية في محيط المواد الصابونية عند درجة حموضة (8). بينما أظهرت قياسات زاوية الاتصال للشرائح الزجاجية/ محلول ملحي / النفط زيادة للشرائح الزجاجية في محيط المحلول ملحي والبوليمر والمواد الصابونية عند زيادة درجة الحموضة الى( 8 )لكن عند حموضة (12) أصبح السطح مبلل بالنفط للشرائح الزجاجية في محيط المحلول ملحي والبوليمر والمواد الصابونية. توافقت نتائج (Ammot test) مع زاوية الاتصال بحيث أن المواد الضابونية جعلت السطح مبلل بالنفط.
أظهرت نتائج هذه الدراسة أن البوليمر والمواد الصابونية تتبع (Langmuir adsorption isotherm) ووصلت قيمة الامتزاز للبوليمر على عينات صخرية من الحقل عماني 450 ملغ / 100 غ بينما وصلت قيمة الامتزاز للمواد الصابونية على عينة بيريا الصخرية 700ملغ / 100 غ وعلى العينات الصخرية من الحقل العماني وصلت إلى 400ملغ/100ملغ. وقد تم الاستنتاج أن امتزاز البوليمر والمواد الصابونية يزداد بزياده الملوحة (3-5%) بينما يظهر امتزاز البوليمر علاقة غير واضحة مع تغير درجة الحموضة حيث لوحظ وجود نقطة انحراف عند درجة حموضة (6-8) واظهر امتزاز المواد الصابونية علاقة منحنية مع درجة الحموضة. اما بالنسية لتحليل المجهر الإلكتروني الدقيق ( SEM - EDS ) فقد اظهر أن امتزاز المواد الصابونية اعلى للعينات الصخرية بالمقارنة مع البلورات الزجاجية. أظهرت قياسات زاوية الاتصال للشرائح الزجاجية محلول ملحي /هيكسا ديكان والشرائح الزجاجية / محلول ملحي / النفط أن الزيادة في الملوحة لم تؤثر على بلل الشرائح الزجاجية في محيط محلول ملحي والبوليمر، ولكن عند زيادة نسبة الملوحة (من 3الى 5٪) أظهرت الشرائح الزجاجية في محيط المواد الصابونية انخفاض في زاوية الاتصال. وبالإضافة إلى ذلك، أظهرت قياسات زاوية الاتصال الشرائح الزجاجية / محلول ملحي / هيكسا ديكان أن الزيادة في درجة الحموضة ادت لزيادة زاوية الاتصال للشرائح الزجاجية في محيط محلول ملحي لكنها ظلت ثابته للشرائح الزجاجية في محيط البوليمر بينما اظهرت زيادة في زاوية الاتصال للشرائح الزجاجية في محيط المواد الصابونية عند درجة حموضة (8). بينما أظهرت قياسات زاوية الاتصال للشرائح الزجاجية/ محلول ملحي / النفط زيادة للشرائح الزجاجية في محيط المحلول ملحي والبوليمر والمواد الصابونية عند زيادة درجة الحموضة الى( 8 )لكن عند حموضة (12) أصبح السطح مبلل بالنفط للشرائح الزجاجية في محيط المحلول ملحي والبوليمر والمواد الصابونية. توافقت نتائج (Ammot test) مع زاوية الاتصال بحيث أن المواد الضابونية جعلت السطح مبلل بالنفط.
Category
Theses and Dissertations