Document

The role of viscoelasticity on enhancing polymer flooding recovery of residual oil

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2018
Language
English
English abstract
Abstract Polymer flooding is considered as the simplest chemical Enhanced oil recovery method and the most widely used technique among others. Until recently it is thought of as a mobility control method, however, this changed when field and lab works showed promising results regarding the reduction in residual oil saturation associated with elastic polymers. Thus, polymer viscoelasticity has been considered as a screening factor that could influence the recovery of residual oil when polymer flooding applied as an enhanced oil recovery. This thesis aims to outline the effect of elasticity of partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) on the recovery of residual oil and investigate whether the more elastic polymers could enhance the recovery of oil better than that of polymers with lower elastic properties. This was accomplished by preparing polymers with similar viscosities (different molecular weights and thus different concentrations) but different elasticities in order to separate the viscous effect and observe the elastic effect on recovery alone. These polymers were tested through core flooding experiments using oils with different viscosities. Also, these polymers were set to 2D micro-model tests to visualize their elastic effects, The core-flooding results showed an increase in recovery and reduction in residual oil for both oils after quaternary flooding with the higher elastic polymer. However, this result was not observed with the micro-model tests which was explained by the pressure curves that indicated that -with the selected flow rates- both polymers did not reach the shear-thickening region yet. Due to limitations with the pressure gauge and - pump, the flow rates were kept low. Therefore, the elasticity of polymers would be a helpful screening criteria for EOR applications because it could contribute to reducing the residual oil saturation if the right conditions were present.
Arabic abstract
الخلاصة
يعتبر فيضان البوليمر أو الغمر بالبوليمر أبسط طريقة كيميائية محسنة لاستخراج النفط ومن التقنيات المستخدمة على نطاق واسع. هذه الطريقة كانت تستخدم فقط للتحكم في حركة السائل المزيج بزيادة لزوجته ولكن مؤخرا أظهرت التجارب المخبرية والأعمال الميدانية نتائج واعدة فيما يتعلق بالقدرة على تقليل الزيت المتبقي في التكوين النفطي وازاحته باتجاه الآبار المنتجة. قد ربط بعض الباحثين هذه النتيجة بخاصية الزوجة المرونة للبوليمر. وبالتالي فقد تم اعتبار خاصية اللزوجة المرونة للبوليمر كعامل فحص مؤثر يجب اخذه بعين الاعتبار عند انتاج الزيت المتبقي باستخدام طريقة فيضان البوليمر. تهدف هذه الرسالة إلى تحديد تأثير مرونة بولي أكريلاميد المعالج جزئية (HPAM) على استخراج الزيت المتبقي، والتحقق مما إذا كانت البوليمرات الأكثر مرونة يمكن أن تحسن من استخلاص الزيت أفضل من البوليمرات ذات المرونة المنخفضة. وقد تحقق ذلك عن طريق تحضير بوليمرات ذات الزوجة متماثلة (لها أوزان جزيئية مختلفة وبالتالي تركيزات مختلفة) ولكن بمرونة مختلفة من أجل فصل التأثير اللزج وملاحظة التأثير المرن على الإنتاج. تم اختبار هذه البوليمرات من خلال تجارب الفيضانات باستخدام زيوت ذات لزوجة مختلفة (عالي ومنخفض الزوجة). أيضا تم اختبار هذه البوليمرات باستخدام نموذج عالي الدقة ( micro - model ) للتمكن من رؤية التأثير واختباره نظريا. وأظهرت نتائج الفيضانات المخبرية زيادة في انتاج الزيت المتبقي لكل من الزيتين العالي والمنخفض اللزوجة وذلك بعد غمر القالب الصخري بالبوليمر عالي المرونة. ومع ذلك ، لم تلاحظ هذه النتيجة مع اختبارات النماذج الدقيقة ( micro - model ). وتم تعليل ذلك من خلال منحنيات الضغط التي أشارت إلى أنه - مع معدلات التدفق التي استخدمت في التجربة - لم تصل كل من البوليمرات المستخدمة (العالي والمنخفض المرونة) إلى منطقة التأثير ( shear - thickening ). بسبب امكانيات مقياس الضغط والمضخة المستخدمة في التجارب، تم ابقاء معدلات التدفق منخفضة. وختاما، فإن مرونة البوليمرات من شأنها أن تكون من معايير الفحص المفيدة عند استخدام البوليمر كطريقة للاستخراج المعزز للنفط حيث أنه بإمكانها أن تسهم في تقليل الزيت المتبقي والعالق في التكوين النفطي إذا كانت الظروف المناسبة متوافرة.
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Theses and Dissertations
7
0
Al-Shidiyah, Weeam Amer Saif.
Sultan Qaboos University
2024
Theses and Dissertations
0
0
Al-Mazroui, Sultan Mohammed Saif.
Sultan Qaboos University
2015
Theses and Dissertations
1
0
Al-Hasani, Majid Ahmed Said.
Sultan Qaboos University
2007
Theses and Dissertations
0
0
Al-Sulaimaniyah, Hanaa Salim
Sultan Qaboos University
2012
Theses and Dissertations
0
0
Al-Shereiqi, Yahya Said Salim.
Sultan Qaboos University
2013