Emulsion Characterization During Displacement in Simple Pore Geometries

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

Wasserflutungen und Enhanced Oil Recovery (EOR)-Techniken sind als praktikable Optionen für die Ölförderung bekannt. Operatoren auf der ganzen Welt setzen diese Techniken ein, um den Druck in der Lagerstätte aufrechtzuerhalten, die Ölförderung zu erhöhen und den Lebenszyklus des Fördergebiets zu verlängern. Während sich jede Methode theoretisch entsprechend eines bestimmten physikalischen Phänomens verhält, ist es in der Praxis von Feld zu Feld unterschiedlich, welchen Effekt es erzielt. Daher ist das Experimentieren mit diesen Techniken im Labor und in Simulationen vor ihrer Anwendung im Feld entscheidend für das Erreichen des gewünschten Ergebnisses, und die Optimierung der Injektionen, wie, wann, wo und was eingespritzt werden soll. Eine Methode zur Untersuchung solcher Flüssigkeitsbewegungen ist die Mikrofluidik, die einen Lab on a chip (LOC)-Ansatz verfolgt, da sie die Messung und Visualisierung der physikalischen Phänomene auf eine detaillierte Art auf Porenebene ermöglicht. LOC ermöglicht die Veränderung von Strömungskonfigurationen und -parametern, um deren Auswirkungen auf die Flüssigkeitsverschiebung und die Strömungsregime vollständig zu verstehen. Aus diesem Grund basiert diese Arbeit auf der LOC-Methode. Es wurden mehrere Chipdesigns mit unterschiedlichen Eigenschaften, wie z. B. Seitenverhältnis und Abstand zwischen den Poren, verwendet. Flüssigkeiten mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen, wie Tenside, basische Lösungen und destilliertes Wasser, wurden mit verschiedenen Geschwindigkeiten eingespritzt. Auf diese Weise konnten wir feststellen, wie sich die Zusammensetzung der eingespritzten Flüssigkeit auf die Strömung auswirkt und wie das vorhandene Porendesign eine erfolgreiche Förderung unterstützt oder behindert. Mit anderen Worten, wir analysierten die Situation aus zwei Blickwinkeln: die Manipulation (a) der eingespritzten Flüssigkeit und (b) der Form der Fließkanäle. So können wir eine allgemeine Theorie darüber entwickeln, was zu erwarten ist, wenn Details über die Porenstruktur bekannt sind. Unsere Experimente wurden in drei Zeitintervallen analysiert: bei der ersten Kontaktverschiebung (d. h. wenn das eingespritzte Gemisch zum ersten Mal auf die verdrängte Phase trifft), während der kontinuierlichen Verdrängung und in den Endphasen. Die Analyse umfasste die Form der Front, die verbleibende Ölsättigung, die Emulsionsbildung und die Geschwindigkeitsberechnung. Unsere Ergebnisse für die Flüssigkeitseinspritzung mit niedriger Geschwindigkeit in einem mit Dekan gefüllten Porensystem zeigen, dass das Seitenverhältnis die untersuchten Parameter beeinflusst. Es zeigt sich, dass mit zunehmendem Aspekt-Verhältnis (bei konstantem Abstand zwischen den Poren) die Frontgeschwindigkeit und -stabilität sowie die Menge des verbleibenden Öls zunehmen. Die Veränderung des Salzgehalts des eingespritzten Tensids wirkt sich vergleichbar auf diese Parameter und die Löslichkeit von Dekan in Wasser aus.

Details

Titel in ÜbersetzungEmulsionscharakterisierung während der Flüssigkeitsverdrängung in einfachen Porengeometrien
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung21 Okt. 2022
DOIs
StatusVeröffentlicht - 2022