Document
Formulation of a new chemical of polymeric nanofluid using fumed silica for enhanced oil recovery in South Oman oil fields.
Publisher
Sultan Qaboos University.
Gregorian
2023
Language
English
English abstract
Enhanced oil recovery (EOR) techniques have become increasingly important in the
oil industry to boost oil production from mature reservoirs. Many oil fields in Oman, including
the eastern half of the South Oman basin and the major brown oil field in the eastern portion
of the South Oman Salt basin, have undergone polymer flooding as an EOR technique.
However, the use of polymers in harsh environments with high temperatures and salinity is
limited, and the effectiveness of polymer flooding can be hindered by poor injectivity, poor
sweep efficiency, and gravity override. To address these challenges, a comprehensive EOR
screening study was endorsed by the Petroleum Development Oman company in 2007.This
study evaluated a new aqueous polymeric nanofluid to see how effectively it performed when
exposed to different temperatures, salinities, and aging times in order to improve the
performance of chemical EOR. The polymer used in the study was HPAM (Hydrolyzed
Polyacrylamide) with a viscosity of 1000 cp and a molecular weight of 18 MD. The primary
objective was to test the stability of polymeric nanofluids at high temperatures, specifically
75°C, and salinity of 16000 ppm, which are considered rare conditions in the South Oman
region. Different characterization techniques were employed to evaluate the performance of
the polymeric nanofluid, including dispersion and suspension of nanomaterial. The
investigation results from various tests conducted showed that the polymeric nanoparticles
improved the physicochemical properties of the polymer chain in harsh conditions, allowing
for further stability of the polymeric solution. The initial screening tests revealed that the
nanoparticles acted as a flow diversion method in the tested reservoir. Seven core plugs were
subjected to core flooding recovery tests, and it was observed that injecting nanoparticles using
chase water with an optimized slug size resulted in incremental oil gain. The study revealed
that the optimized polymeric nanoparticle injection increased the recovery factor from 8% to
17%.These findings suggest that the use of polymeric nanofluids could be a promising
approach to enhance oil recovery in harsh environments with high temperatures and salinity,
such as those encountered in the South Oman region. By addressing the limitations of polymer
flooding and improving the performance of chemical EOR, the utilization of polymeric
nanofluids offers potential for maximizing oil production in mature reservoirs.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
غدت تقنيات الاستخلاص المعزز للنفط غاية في الاهمية في القطاع النفطي لما فيه من تعزيز إنتاجية مكامن حقول النفط التي شارفت على مرحلة النضوج الاستكشافي. وينطبق ذلك على سلطنة عمان التي تحوي على العديد من هذه الحقول، بما في ذلك النصف الشرقي للحوض الجنوبي والحقل البني الواقعان في الجزء الشرقي لحوض الملح الجنوبي واللائي خضعن للغمر البوليميري كونها تقنية للاستخلاص المعزز للنفط، ومع ذلك فإن هنالك حدود لاستخدام هذه التقنية البوليميرية في البيئة القاسية ذات الحرارة والملوحة المرتفعتين، وعليه فإن تأثير طريقة الغمر البوليميري قد تتعرض لمعوقات مثل ضعف الضخ والمسح ذو الكفاءة المنخفضة وتراكب الجاذبية التجاوزي. وانطالقا لمعالجة هذه التحديات فقد أجرت شركة تنمية نفط عمان دراسة بمسح شامل لتقنية الاستخالص المعزز للنفط في عام ،2007 وقامت هذه الدراسة على العمليات الثالث الرئيسية للاستخراج المعزز للنفط: الغمر الكيميائي والغازي إضافة إلى عملية استخراج النفط المعزز ميكروبيا.ومن ضمن هذه العمليات و ِجد أن العملية الكيميائية هي المتصدرة والمنتشر استخدامها في حقول النفط في السلطنة. وهكذا قيمت الدراسة سائل النانو البوليمري لقياس كفاءته عندما يتم تعريضه لدرجات حرارة مختلفة وملوحة لفترات طويلة لتطوير أداء الاستخالص المعزز كيميائيا. استخدمت تقنيات توصيف مختلفة لتقييم أداء سائل النانو البوليمري بما في ذلك تقنيتي التبديد والتعليق للمواد المتناهية الصغر فيه. وهكذا وجد أن السيولة غدت ذات أهمية كبيرة وخضعت طبيعتها المرنة للتحليل تحت ظروف ثابتة ومتغيرة لمعدالت سرعة التدفق. وخضعت الطبيعة الحرارية لسائل النانو البوليمري لتحليل حراري إضافة لقياسات للتوتر السطحي التابع للنفط وسائل النانو البوليمري الجديد بتراكيز متنوعة لدرجات حرارة مختلفة باستخدام طريقة الافالت. أما بالنسبة لقياس زوايا الاتصال الخاصة بالسائل البوليميري فقد أجريت على أحجار رملية ذات سطح مبلل بالنفط وذلك لتقييم أدائها في تغيير قابلية امتصاص مساماتها، وأوضحت نتائج تحليل التجربة أن الجسيمات متناهية الصغر لسلسة البوليمير قد حسنت من خصائصها الفيزيائية والكيميائية في ظل الظروف القاسية، وهذا مهد لحلول بشأن متانة وثبات سائل البوليمير. وكشفت تجارب الفحص الاولية أن تلك الجسيمات كانت طريقة لتحويل التدفق في تلك المكامن، وقد استخدمت سبع مقابس رئيسية للتجربة التي أدلت بارتفاع في انتاج النفط بعد ضخ الجسيمات متناهية الصغر باستخدام ماء جاري بكمية صغيرة جدا. كشفت الدراسة أن تحسين ضخ الجسيمات متناهية الصغر أدى إلى زيادة عامل الاستخالص بنسبة %8 إلى .%17 وعليه تشير هذه النتائج إلى أن استخدام جسيمات متناهية الصغر البوليميرية يعد نهجا واعدا لتعزيز عميات استخراج النفط في ظروف قاسية بدرجات حرارة وملوحة مرتفعتين.
Category
Theses and Dissertations