Document
Experimental study of chemically assisted steam flooding in fractured rocks for enhanced oil recovery.
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2009
Language
English
English abstract
The increase in worldwide energy consumption and the decrease or decline in conventional oil resources point to a more aggressive exploitation of heavy oil. Heavy oil is a major source of energy in the Sultanate of Oman. However, economically speaking heavy oil production costs much more than that of conventional oil. Oman is one of the countries that has started to focus on heavy oil production and the enhanced oil recovery (EOR) of heavy oil. Qarn Alam Field and Mukhaizna Field are examples of heavy oil fields in Oman. In Oman, more than 90% of the initial oil-in-place (IOIP) is contained within the matrix porosity. The geometry and the extent of the fracture network, the matrix permeability, the wettability and the nature of the fluid system are some of the most important factors to be considered in an EOR scheme in Oman. The research conducted in this study uses Mukhaizna crude in fractured and non-fractured
Berea core. The Mukhaizna Oil Field is a Gharif carbonate reservoir and is not fractured.
It is a matrix reservoir and the fluid density is 16 API. Steam injection is considered to be the most promising recovery method for this field. Nevertheless, because of the presence of fractures, the optimization of the EOR scheme presents a formidable challenge. This research is aimed at optimizing such a scheme. It also endeavors to study the impact of various additives that might increase the efficiency of the EOR scheme. However, using chemical additives has been found to be environmentally damaging and often prohibitively expensive. Hence, this research will develop an array of natural additives that are economically attractive and environmentally friendly. The overall process would be optimized through laboratory and numerical investigations. A series of laboratory experiments were conducted in a Barea core using Mukhaizna oil with 16 API. An autoclave was used as a steam generator. Experimental set-ups were prepared as follows:
1- Fractured core
1.1- Pure steam test
1.2- Steam with synthetic sodium solution
1.3- Steam with wood ash solution
Each test was repeated at different temperatures (100°C, 120°C, and 135°C) and at different time set-ups. The results of this work helped to understand the mechanisms and show that wood ash solution allows for as close a recovery as a synthetic solution. Wood ash extracted alkaline substances are environmentally friendly and naturally abundant, whereas injection synthetic alkaline solutions are costly and environmentally toxic and harmful. The surface tension associated with a water-oil system induces a capillary pressure, which, in turn, provides the driving force for spontaneous imbibition into the matrix blocks. So using wood ash as a dilute is to reduce the surface tension of the water-oil system in order to release the residual oil saturation of the system.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
زيادة الاستهلاك العالمي للطاقة والنفط والانحدار المتزايد في مصادر النفط المعتادة يشير إلى زيادة سريعة في استخدام النفط الثقيل. النفط الثقيل أحد مصادر الرئيسية للطاقة في سلطنة عمان . لكن من الناحية الاقتصادية فإن تكاليف الإنتاج النفط الثقيل أكثر بكثير من انواع النفط الأخرى. إن سلطنة عمان هي احدى الدول التي تركز انتباهها عن إنتاج النفط الثقيل والاستعادة المعززة للنفط الثقيل حقل قرن العلم وحقل المخزونة تعتبر من الأمثلة كحقول النفط الثقيل في السلطنة. في عمان أكثر من 90% من بداية النفط المكان تكون بداخل مصفوفة المسامية. التبلل وطبيعة منظومة المائع تغير بعض المعاملات التي تأخذ في الاعتبار في الاستعادة المعززة للنفط في السلطنة . زيت المخيزنة أستخدم في هذا البحث في اللب المكسور وغير المكسور.
حقل المخيزنة يكون مكمن كربوني وغير مكسور يكون الصقل مكمن مصفوفة والكثافة المائع تكون 16 API . الضخ البخاري يعتبر الطريقة المستخدمة للاستفادة في هذا الحقل بسبب وجود الكسور في مثل هذا الحقل فإن الأمثليه لخطة الاستعادة المعززة للنفط تمثل تحديا كبيرا . هذا البحث يهدف إلى أمثله مثل هذه الخطة . وأيضا يسعى لدراسة تأثير بعض الاحتياجات التي قد تزيد الكفاءة لخطة الاستعاده معززة للنفط. مع ذلك استخدام الإضافات الكيميائية وحد له تأثير سلبي شديد على البيئة والتكلفة الباهضة ، إذا البحث سوف يطور تركيب إضافات طبيعية صديقة للبيئة ورخيصة التكلفة.
والدراسة الأمثليه لهذه العملية ستكون بواسطة الدراسات المعملية والعددية لمجموعة من التجارب على اللب باستخدام زيت المخيزنة ( 16 API ) أجريت. فرن استخدام كمولد للبخار . الجهاز المصفي أعد على النحو التالي : 1- لب مكسور. 2- اختبار باستخدام بخار الماء النقي . 3 - البخار مع محلول الصوديوم . 4- البخار مع محلول رماد الخشب . كل اختبار أعد عند ظروف ثابتة لعدة مرات عند دراجات حرارة مختلفة وازمنة مختلفة . النتائج المعملية ساعدتنا على فهم الأنمطه ووضحت أن محلول رماد الخشب يسمح بالاستفادة مثل المحاليل المختلفة كيميائيا . رماد الخشب يكون صديق للبيئة وقليل الثمن على عكس المحاليل الكيميائية غالية الثمن ومحطمة للبيئة .
الشد السطحي المصاحب السطح الفاصل بين الماء والنفط يغير في الضغط الشعري الذي بدوره يمنح قوى الدفع لتثبيت مصفوفة القوالب . لذلك استخدام محاليل رماد الخشب المخفف يقلل الشد السطحي من الماء والنفط ويسبب خروج الزيت المشبع من النظام .
حقل المخيزنة يكون مكمن كربوني وغير مكسور يكون الصقل مكمن مصفوفة والكثافة المائع تكون 16 API . الضخ البخاري يعتبر الطريقة المستخدمة للاستفادة في هذا الحقل بسبب وجود الكسور في مثل هذا الحقل فإن الأمثليه لخطة الاستعادة المعززة للنفط تمثل تحديا كبيرا . هذا البحث يهدف إلى أمثله مثل هذه الخطة . وأيضا يسعى لدراسة تأثير بعض الاحتياجات التي قد تزيد الكفاءة لخطة الاستعاده معززة للنفط. مع ذلك استخدام الإضافات الكيميائية وحد له تأثير سلبي شديد على البيئة والتكلفة الباهضة ، إذا البحث سوف يطور تركيب إضافات طبيعية صديقة للبيئة ورخيصة التكلفة.
والدراسة الأمثليه لهذه العملية ستكون بواسطة الدراسات المعملية والعددية لمجموعة من التجارب على اللب باستخدام زيت المخيزنة ( 16 API ) أجريت. فرن استخدام كمولد للبخار . الجهاز المصفي أعد على النحو التالي : 1- لب مكسور. 2- اختبار باستخدام بخار الماء النقي . 3 - البخار مع محلول الصوديوم . 4- البخار مع محلول رماد الخشب . كل اختبار أعد عند ظروف ثابتة لعدة مرات عند دراجات حرارة مختلفة وازمنة مختلفة . النتائج المعملية ساعدتنا على فهم الأنمطه ووضحت أن محلول رماد الخشب يسمح بالاستفادة مثل المحاليل المختلفة كيميائيا . رماد الخشب يكون صديق للبيئة وقليل الثمن على عكس المحاليل الكيميائية غالية الثمن ومحطمة للبيئة .
الشد السطحي المصاحب السطح الفاصل بين الماء والنفط يغير في الضغط الشعري الذي بدوره يمنح قوى الدفع لتثبيت مصفوفة القوالب . لذلك استخدام محاليل رماد الخشب المخفف يقلل الشد السطحي من الماء والنفط ويسبب خروج الزيت المشبع من النظام .
Category
Theses and Dissertations