Brenntag Polska Sp. z o.o. Testy laboratoryjne środków chemicznych dedykowanych do nawadniania złóż ropy naftowej przy wykorzystaniu wodno-zwilżających polifrakcyjnych nanoemulsji E.Czekalska, K. Czeszyk, P. Kasza, P. Kociński, Ł. Leśniak Prezentowane przez: Piotr Kociński
Prace przedstawione w referacie zostały zrealizowane w ramach Projektu współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój. Brenntag Polska - ConnectingChemistry 2
Zasoby ropy naftowej na świecie Udział poszczególnych źródeł energii na świecie [%] Stosunek wydobycia do posiadanych zasobów [-] Brenntag Polska - ConnectingChemistry 3
Intensyfikacja wydobycia ropy naftowej Brenntag Polska - ConnectingChemistry 4
Środki stosowane przy chemicznym nawadnianiu złoża Związki powierzchniowo czynne Polimery MECHANIZM DZIAŁANIA Napięcie międzyfazowe Zmiana zwilżalności Alkalia Zwiększenie lepkości Generowanie mydła in-situ Brenntag Polska - ConnectingChemistry 5
Idea za badaniami SYSTEM S+P Zw. Powierzchniowo-czynne do zmiany zwilżalności Obecność ko-surfaktantów i rozpuszczalników celem podwyższenia temperatury mętnienia i obniżenia adsorpcji w skale Polimery wykazujące stabilność termiczną w 120 o C o małej masie molekularnej Brenntag Polska - ConnectingChemistry 6
Warunki odniesienia w badaniach laboratoryjnych 1. Skała dolomitowa ANALIZA SEM Szary: Dolomit/Kwarc Biały: Anhydryt m% Węgiel 10,10 Tlen 40,91 Wapń 19,51 Magnez 7,17 Aluminium 0,20 Krzem 2,08 Siarka 3,53 Brenntag Polska - ConnectingChemistry 7
Skały węglanowe wyzwania Heterogeniczność Niska przepuszczalność Mieszana zwilżalność Brenntag Polska - ConnectingChemistry 8
Warunki odniesienia w badaniach laboratoryjnych 2. Solanka o wysokiej twardości i zasoleniu Brenntag Polska - ConnectingChemistry 9
Warunki odniesienia w badaniach laboratoryjnych 3. Ropa Lekka (zawierająca siarkowodór) Ropa z dużą zawartością siarkowodoru Brenntag Polska - ConnectingChemistry 10
Warunki odniesienia w badaniach laboratoryjnych 4. Wysoka temperatura złożowa 120 o C Pomiar punktu mętnienia dla zw. Powierzchniowo-czynnych Brenntag Polska - ConnectingChemistry 11
Formulacja mieszanin związków powierzchniowo-czynnych Kryteria selekcji: Wielkość kropel poniżej 500 nm; 56 próbek Zachowanie parametrów fizykochemicznych przez 1 m-c; Lepkość poniżej 5 cp; Sonikator ultradźwiękowy Jak najniższe CMC <2%@ 30 mn/m; Ocena stabilności poprzez wspł TSI (<3 po 2,5 m-cach); Utworzenie emulsji woda w oleju; 37 próbek dopuszczonych dalej Brenntag Polska - ConnectingChemistry 12
Badania stabilności dodanych w związków w solance Analiza wspł. TSI zamiast transmitancji i rozproszenia wstecznego światła Przyspieszona ocena poprzez użycie Turbiscan TLAB Expert Brenntag Polska - ConnectingChemistry 13
Napięcie powierzchniowe solanki z dodatkami Stężenie materiału polimerowego 0,5%m Nazwa 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 8S 9S 10S CMC [%v] 1,3 1,6 1,6 1,8 1,3 1,2 1,2 1,7 1,2 1,3 Napięcie powierzchniowe [mn/m] 28,3 26,1 27,1 26,9 27,9 26,9 27,6 28,2 28,6 28,4 Nazwa 11S 12S 13S 14S 15S 16S 17S 18S 19S 20S CMC [%v] 1,3 1,5 1,6 1,7 1,3 1,2 1,2 1,7 1,2 1,4 Napięcie powierzchniowe [mn/m] 28,9 26,9 27,2 27,3 28 27,1 27,9 28,4 29 29,3 Stężenie materiału polimerowego 0,1%m Nazwa 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 8S 9S 10S CMC [%v] 1,3 1,5 1,6 1,8 1,3 1,2 1,2 1,7 1,2 1,2 Napięcie powierzchniowe [mn/m] 28,8 26,9 27,7 28,2 28,5 27,4 27,9 28,2 28,7 29,2 Nazwa 11S 12S 13S 14S 15S 16S 17S 18S 19S 20S CMC [%v] 1,3 1,5 1,7 1,7 1,3 1,2 1,2 1,7 1,2 1,2 Napięcie powierzchniowe [mn/m] 28,7 27,1 29,6 27,6 28,6 27,5 28,3 28,4 28,5 29,4 Brenntag Polska - ConnectingChemistry 14
Napięcie powierzchniowe między ropą naftową, a solanką Nanoemulsja [%m] 0,50% 1% 2% Polimer[%m] Napięcie międzyfazowe [mn/m] 1S 3S 7S 8S 9S 12S 13S 15S 18S 20S 0,1 2,55 7,15 1,51 9,24 7,51 9,1 5,76 7,97 6,71 5,56 0,2 2,76 9,15 1,47 7,93 8,91 10,16 5,87 8,12 6,95 5,47 0,3 2,43 7,45 1,45 8,44 9,41 10,92 5,72 9,01 6,01 5,55 0,4 2,68 8,15 3,4 7,23 10,55 11,45 5,54 8,15 6,15 3,64 0,5 2,88 7,56 1,95 8,15 8,98 9,75 5,78 8,54 6,21 5,82 0,1 3,56 7,89 1,31 8,4 9,06 9,55 4,59 8,22 4,55 3,15 0,2 2,18 7 2,85 8,54 8,23 8,96 4,57 8,45 5,56 3,25 0,3 2,1 6,54 1,22 7,9 9,55 9,78 4,97 8,65 4,25 4,56 0,4 2,93 7,94 1,35 8,54 9,58 9,67 4,5 7,43 6 3,56 0,5 2,12 7,52 1,45 8,23 6,74 9,71 4,68 7,85 4,75 3,9 0,1 5,65 7,1 1,78 6,01 7,83 11,75 4,78 8,33 5,32 4,45 0,2 2,01 7,46 2,23 8,46 8,78 8,64 4,55 9,15 6,75 3,35 0,3 2,86 8,22 1,25 8,49 8,43 9,22 4,89 7,76 7,23 4,52 0,4 2,95 9,44 1,45 9,12 8,32 10,78 4,42 12,43 9,75 3,56 0,5 2,45 7,68 <1 8,65 9,75 11,54 4,65 8,46 6,99 3,2 Brenntag Polska - ConnectingChemistry 15
Reologia użytego polimeru z nanoemulsją w 120 C szybkość ścinania [1/s] Lepkość [cp] 10 139,5 50 103,5 100 67,4 150 52,5 500 24 Brenntag Polska - ConnectingChemistry 16
Test nasiąkliwości bloczków skalnych w solance - Rdzenie nasycane ropą naftową i solanką metodą próżniową w eksykatorze - Komora Amotta wypełniona solanką z badanymi środkami - Pozostawienie w łaźni wodnej na 90 C Brenntag Polska - ConnectingChemistry 17
Test nasiąkliwości bloczków skalnych w solance Stężenie naneomuslji Współczynnik sczerpania rdzenia[%] 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 8S 9S 10S 0,5%w 37% <4% 39,5% <4% <4% <4% 35% 43,5% 42% <4% 1%w 39% 11,5% 43,5% <4% <4% <4% 39% 46% 43% 15% 2%w 40,5% 13,5% 45% <4% <4% <4% 37,5% 49,5% 62,5% 17,5% Stężenie nanoemulsji Współczynnik sczerpania rdzenia[%] 11S 12S 13S 14S 15S 16S 17S 18S 19S 20S 0,5%w <4% 38,5% 35% <4% 50,5% 21% <4% 32% <4% 43% 1%w <4% 55,5% 34,5% <4% 59,5% 23,5% <4% 36% <4% 47,5% 2%w 12,5% 42% 38% <4% 65% 26% 8% 33,5% 9,5% 51% 11 spośród testowanych formulacji wpływało na zmianę zwilżalności Brenntag Polska - ConnectingChemistry 18
Parametry rdzeni poddanych testom przepływowym Parametr Zakres Przepuszczalność [md] 8,6 286,1 Wspł. porowatości efektywnej [%] 1,31-7,43 Objętość porowa [cm3] 4,08 7,50 Typ skały Dolomit Sylurski Brenntag Polska - ConnectingChemistry 19
Pierwsze testy wypierania ropy naftowej 3% nanoemulsja 0,5% polimer Tylko 1 sekwencja zatłaczana Brenntag Polska - ConnectingChemistry 20
Scenariusz zatłaczania nr 2 Solanka 5% Nanoemulsja +0,5% polimer Brenntag Polska - ConnectingChemistry 21
Scenariusz zatłaczania nr 2 Solanka 5% Nanoemulsja +0,3% polimer Brenntag Polska - ConnectingChemistry 22
Planowane dalsze prace - Zakończenie prac związanych z oceną adsorpcji używanych środków w warunkach dynamicznych - Przeprowadzenie dłuższych testów przepływowych (zatłaczanie 12 PV zamiast 5) - Produkcja w skali przemysłowej próbnej partii opracowanych produktów Brenntag Polska - ConnectingChemistry 23
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ Piotr Kociński Technolog Business Development Manager +48 61 89 36 564 +48 514 966 208 piotr.kocinski@brenntag.pl Brenntag Polska - ConnectingChemistry 24