An enhanced oil recovery micromodel study with associative and conventional polymers

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Die Hälfte des weltweit geförderten Erdöls wird mit Hilfe von Wasserfluten gewonnen. Hauptsächlich werden dabei Erdölfelder mit leichtem Öl und niedriger Viskosität gefördert. Höher viskoses, schweres Öl hat mit Hilfe von Wasserfluten sehr schlechte Erfolgsergebnisse. Grund dafür sind unvorteilhafte Mobilitätsverhältnisse, die zu einem nicht stabilem Verdrängungsprozess führen. Viskose Finger bilden sich und führen zu einem Durchbruch der Wasserfront. Hohe verfrühte Wasserproduktionen und nicht kontaktierte Reservoirgebiete mit hohen Ölsättigungen sind die Folge. Das Beimischen von kleinen Mengen von Polymeren kann die Viskosität des Injektionswassers signifikant erhöhen und zu besseren Mobilitätsverhältnissen, die stabilere Verdrängungsverhältnisse haben, führen. Zusätzlich werden Kanäle erhöhter Permeabilität verstopft und das Flutwasser so zu nicht kontaktierten Bereichen geleitet. Die am häufigsten verwendeten Polymere sind Polyacrylamide und Xanthan. Sie werden als konventionelle Polymere bezeichnet. Seit kurzem wurde ein sogenanntes assoziatives Polymer getestet. Durch funktionelle Gruppen besitzt es eine höhere Resistenz gegen Salinität und kann bei gleicher Konzentration höhere Viskositäten als konventionelle Polymere haben. Das Ziel dieser Studie war es das Verständnis von unmischbaren Verdrängungsvorgängen von konventionellen und assoziativen Polymer-Lösungen mit mittelschweren Ölen (250cp) zu verbessern. Flutexperimente mit verschiedenen Polymer Konzentrationen wurden durchgeführt um Frontstabilität, Durchbruchszeit -und Entölung und Endentölung zu bestimmen und zu beobachten. Als poröses Medium dienten Micromodels, welche die gleichen geometrischen und topologischen homogenen Porenstrukturen von Berea Sandstein aufweisen. Eine geätzte Silkonscheibe, die durch eine Glasplatte abgedeckt und verklebt wird, bildet den künstlichen Kern mit den nachgeahmten Porenkanälen. Vorteil dieser Technik ist, dass der Verdrängungsvorgang visuell im Micro- als auch im Mesobereich mit Hilfe eines Mikroskops beobachtet werden kann und kein Röntgengerät verwendet werden muss. Hochaufgelöste Photographien im Micro- und Mesobereich beschreiben anfängliche Wassersättigung, Wassersättigungen zur Front Durchbruchszeit, Endentölung und geflutete Bereiche. Zusätzliche Daten, die vor und während der Experimente aufgenommen wurden wie absolute und relative Permeabilität, Viskositäten des Öls und der Polymer Lösungen, Mobilitätsverhältnisse, Scheer Raten und Injektionsraten sowie dazugehörige Pumpendrücke sollen für ein besseres Verständnis der Flutversuche sorgen.

Details

Titel in ÜbersetzungEine fortgeschrittene Entölungsstudie mit Micromodelen mit assoziativen und konventionellen Polymerlösungen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung19 Dez. 2008
StatusVeröffentlicht - 2008