Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dobór związków powierzchniowo-czynnych w procesach fizykochemicznego oczyszczania rop naftowych na Niżu Polskim

Bęben D.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2010

|

nr 167

1-125

PL

Wpływ związków powierzchniowo-czynnych na rozdział w układach woda-ropa naftowa nie został dotychczas dostatecznie zbadany. Celem niniejszej pracy jest dokładniejsze zbadanie obecności oraz zmiany stężenia wybranych ZPCz jonowych oraz niejonowych, na równowagi w układach woda-ropa naftowa i ich dobór. Do zrealizowania tego celu zaplanowano szczegółowo: - wybór ZPCz o różnej budowie chemicznej, - doświadczalne wyznaczenie ilości ZPCz dodawanego do układu woda-ropa naftowa, - badania laboratoryjne parametrów fizykochemicznych zachodzących w procesie eksploatacji przy użyciu różnych związków powierzchniowo czynnych. W pracy dokonano analizy wyników badań laboratoryjnych i prób przemysłowych w celu dobru ZPCz w procesie oczyszczania rop naftowych na Niżu Polskim. Metody rozdziału wykorzystuje się do ekstrakcji związków organicznych oraz nieorganicznych. Metoda rozdziału ma przewagę m.in. nad destylacją, ponieważ nie wymaga zmiany stanu skupienia substancji. Ekstrakcja ciecz-ciecz w obecności związków powierzchniowo-czynnych jest obecnie nowoczesną metodą rozdziału, o szczególnie dużym znaczeniu. Dzięki istnieniu w tym układzie ekstrakcyjnym mikroemulsji (układ makroskopowo-homogeniczny, mikroskopowo-heterogeniczny), utworzonych przy udziale demulgatorów, zwiększa się powierzchnia wymiany masy i obniża napięcie międzyfazowe, co w konsekwencji zwiększa szybkość i efektywność procesu. Niekorzystnym efektem zastosowania związków powierzchniowo-czynnych oraz ich niewłaściwego doboru może być powstawanie trwałych emulsji, utrudniających ich rozdzielenie. Demulgatory mają różnorodne zastosowania, a zwiększająca się ich produkcja i zużycie dowodzą, iż wciąż istnieje zapotrzebowanie na te związki chemiczne. Jednocześnie oczekuje się, aby procesy, w których wykorzystuje się demulgatory, były przyjazne dla człowieka i środowiska. Z pewnością wielofunkcyjność surfaktantów jest ich atutem i celowe jest naukowe badanie zjawisk zachodzących z ich udziałem. Przykłady przemysłowych i laboratoryjnych aplikacji z udziałem mikroemulsji związków powierzchniowo-czynnych przedstawiono w pracy. Najważniejszym obecnie obszarem zastosowań demulgatorów jest przemysł wydobywczy ropy naftowej. Klasyczną metodą, polegającą na przemyciu złoża czystą solanką, udaje się wydobyć około 60% zalegającej ropy naftowej. Po wprowadzeniu do złoża roztworu demulgatora i w efekcie po obniżeniu napięcia międzyfazowego pomiędzy ropą naftową a skałą - od wartości 20-25 mN/m do wartości około 10-3 mN/m - maleją siły adhezji i mogą zostać uwolnione dodatkowe porcje ropy naftowej. Związek powierzchniowo-czynny obecny w układzie tworzy mikroemulsję in situ pomiędzy ropą i solanką, która swobodnie migruje przez pory istniejące w skale. Niekorzystnym efektem może być nadmierne zasolenie, co w konsekwencji może powodować strącanie się naładowanych surfaktantów i destabilizację mikroemulsji. Konieczny jest zatem odpowiedni dobór stężenia demulgatora doprowadzanego do złoża.

EN

The effect of surfactants on water-petroleum systems distribution has not been examined sufficiently yet. The goal of presented paper is more detailed examination of the presence and concentration changes in selected ionic and non-ionic surfactants with reference to the balance of water-petroleum systems and their selection. In order to achieve the goal, some detailed planning was made: - selection of surfactants of different chemical structure, - experimental determination of the amount of surfactant added to water-petroleum system, - laboratory examination of physical and chemical parameters in exploitation process using different surfactants. The paper presents the analysis of laboratory test result along with industrial test in order to select the surfactant for petroleum purification process in the Polish lowlands. The distribution methods are used for extraction of organic and non-organic compounds. The distribution method has an advantage over distillation, among other things, as it does not require changing the state of matter of the substance. The extraction fluid-fluid in the presence of surfactants is presently a modern distribution method, of particularly great significance. Owing to the existence, in this extraction system, of microemulsion (macroscopic-homogeneous, microscopic-heterogenic system), created in the presence of demulsifiers, the surface of mass exchange increases and interphacial tension decreases, which consequently increases the speed and effectiveness of the process. An unfavourable effect of using surfactants and their inappropriate selection may be the appearance of durable emulsions difficult to separate. Demulsifiers have various applications, and their increasing production and consumption prove that there is still a demand for these chemical compounds. Simultaneously, it is expected that the processes which use demulsifiers were friendly for man and the environment. Certainly the multifunctional use of surfactants is their asset and it would be practical to examine the phenomena which occur in their presence. The paper presents examples of industrial and laboratory applications using surfactant microemulsions. At present, the most essential area of demulsifier application is petroleum extraction. Using the classic method consisting in washing the deposit with pure brine, about 60% of petroleum can be extracted. When demulsifier solution has been introduced to the deposit and - after lowering the interphacial tension between petroleum and rock decreases - from values 20-25 mN/m to about 10-3 mN/m - the adhesion forces decrease and extra petroleum portions may be released. The surfactant present in the system creates microemulsion in situ between the oil and brine which migrates freely through the pores in the rock. As a result, excessive salinity may be an unfavourable effect which may lead to precipitation of charged surfactants and destabilization of microemulsion. Therefore, an appropriate selection of demulsifier concentration introduced to the deposit is essential.

2

Rehabilitation analysis of a petroleum reservoir from the Moesian Platform

Grigoras I. D., Nicolescu S., Ionescu M.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2009

|

T. 26, z. 1--2

165-172

EN

WORK TARGETS - geological model review; - production history evaluation; - recovery mechanism evaluation; - resources re-evaluation; - workovers proposal, new wells analysis, production prediction; - discounted cash flow analysis; - reserves re-evaluation. FIELD DEVELOPMENT PLAN Drilling a vertical oil & gas production well L1 in the block A at Penno-Triassic horizon (undeveloped proved reserves) as main target, during the year 2008 and at Triassic and Dogger horizons as secondary target (probable reserves): - depth = 3300 m (vertically); - reserves to be exploited from the year 2009. Drilling a vertical oil & gas production well L2 in the block B at Triassic horizon (undeveloped proved reserves) as main target, during the year 2009 and at Dogger horizon as secondary target (probable reserves): - depth = 3300 m (vertically); - reserves to be exploited from the year 2010. Depending on the results of the wells L1 and L2 a program will be developed for full field development. This is likely to require individual development of the main reservoir targets with the development of a pattern water flood using horizontal wells (probable reserves). Field facilities: - 10 km gas pipeline till the main pipeline; - three-phase separator + tank; - aid well conversion to residual water injection well; - recovery and treating condensate plant; - gas desiccation plant.

PL

CELE PRACY - przegląd modeli geologicznych; - analiza historii produkcji; - ocena mechanizmu wydobycia; - ponowne szacowanie zasobów; - proponowane prace rekonstrukcyjne, nowa analiza otworu, szacowana wielkość produkcji; - analiza przepływu kosztów; - ponowne szacowanie zasobów. PROGRAM ROZWIERCANIA ZŁOŻA Wiercenie pionowego otworu do produkcji ropy naftowej i gazu ziemnego L1 w bloku A na horyzoncie warstw permsko-triasowych (nie rozwiercone, udokumentowane złoże) jako cel główny w roku 2008 oraz w warstwach triasu i doggeru w dalszej kolejności (przewidywane, ale nieudokumentowane złoże): - głębokość = 3300 m (w pionie); - zasoby - planowane wydobycie od 2009 r. Wiercenie pionowego otworu do produkcji ropy naftowej i gazu ziemnego L2 w bloku B na horyzoncie warstw triasowych (nie rozwiercone, udokumentowane złoże) jako cel główny w roku 2009 oraz w warstwach doggeru w dalszej kolejności (przewidywane, ale nieudokumentowane złoże: - głębokość = 3300 m (w pionie); - zasoby - planowane wydobycie od 2010 r. W zależności od wyników uzyskanych dla otworów L1 i L2 zostanie opracowany kompleksowy program rozwiercania złoża. Będzie to prawdopodobnie oznaczało oddzielną realizację poszczególnych prac na złożu i schematu zawadniania z wykorzystaniem otworów poziomych (potencjalne zasoby). Uzbrojenie złoża: - 10 km rur gazowniczych doprowadzających do magistrali; - trójfazowy separator i zbiornik; - przekształcenie starego otworu na otwór iniekcyjny; - stacja produkcji i oczyszczania kondensatu; - stacja desykacji gazu.

3

Stanowisko do badań temperatury płynięcia próbek ropy naftowej

Bęben D., Janocha A.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2006

|

nr 137

889-894

PL

Pomiar płynności oleju poddawanego działaniu różnych temperatur wykonuje się według metody badań ASTM D 97 (Standard Test Method for Pour Point of Petroleum Products - Znormalizowana Metoda Badań Temperatury Płynięcia Produktów Naftowych). Wyniki wykonanych manualnie oznaczeń temperatury płynięcia są poddane wpływom historii termicznej próbki, jak również wpływom uprzedniego oddziaływania mechanicznego oraz zawartości w samej próbce dodatków zmieniających temperaturę płynięcia. W aparacie HCP 852 wszystkie badane próbki są oznaczane zgodnie z metodą badań ASTM D 97. Aparat HCP 852 wykorzystuje zautomatyzowane ramię, które realizuje wyjmowanie, przechylanie i wkładanie z powrotem próbki do łaźni chłodzącej. Podczas tych czynności, w celu wykrycia jakiegokolwiek ruchu powierzchnia próbki jest dokładnie monitorowana przez kamerę wideo. Po wykryciu przez kamerę ruchu powierzchni próbki, podnoszenie i przechylanie próbki zostaną zakończone, a naczynie powróci do łaźni chłodzącej. W czasie tego procesu powierzchnia próbki oglądana jest przez kamerę wideo w zbliżeniu, co ma na celu wykrycie jakiegokolwiek ruchu powierzchni. W przypadku wykrycia przez kamerę ruchu powierzchni, proces podnoszenia i przechylania zostaje przerwany, a naczynie z próbką powędruje z powrotem do łaźni chłodzącej. W momencie gdy w naczyniu z próbką przechylonym o 90 stopni (pozycja pozioma), przez 5 sekund nie wystąpi najmniejszy ruch powierzchni próbki, to odpowiadająca temu temperatura zostanie zarejestrowana i pomoże ona określić temperaturę płynięcia (do zmierzonej temperatury dodaje się 3 stopnie Celsjusza i taka wartość jest podawana jako temperatura płynięcia) [4].

EN

The measurement of the flow behavior of oil when subjected to different temperatures is carried out using ASTM D 97 (Standard Test Method for Pour Point of Petroleum Products). The results of these manually determined pour points are influenced by thermal antecedents, as well as prior mechanical treatment and flow point reformers within the sample itself. With the Herzog Automatic Pour Point Analyzer Unit HCP 852, all test samples are treated in accordance with the ASTM D97 standard method. The HCP 852 features a robotic lever which handles the removal, tilting and replacing of the sample back to the cooling bath. While doing so, the test sample surface is carefully monitored by video camera in order to detect any motion. Should the camera recognize motion, the lifting and tilting modes will be terminated and the standard test glass will be returned into the cooling bath. In the process the surface of the sample is subjected to video camera scrutiny for any detection of motion. In the event that the camera detects motion, the lifting and tilting process is interrupted which will cause the standard test glass to be returned into the cooling bath. At the moment the test glass is held five seconds at a 90 degrees angle without causing the slightest motion to occur at the sample's surface, the corresponding temperature is recorded and that temperature helps to determine the pour point (3 degrees of Celsius will be added to the temperature as measured so that the result can be listed as a final pour point) [4].

4

Water cone reversal in oil wells - an analytical and experimental study

Wojtanowicz A. K., Shirman E. I.

Archives of Mining Sciences

|

2005

|

Vol. 50, no 1

3-16

EN

Presented here is a theoretical and experimental study of water cone development and possible reversal in response to reduced production rate. The theoretical study used a new analytical model of water coning based on the moving spherical sink (MSS) approach for accurate modeling of flow in the vicinity of a limited-entry well in an anisotropic [...] reservoir. The advantage of MSS over other analytical models is that it does not lose validity near the well completion of a given length and size. The results of analytical analysis show that for oil production rates below the critical (breakthrough) rate there are two equilibrium positions of the water cone: lower (stable), and upper (unstable). Typically, water cones would assume the stable shapes in response to ascending values of production rate. However, for descending rates the cone becomes insensitive to the rate reduction and its reversal pathway is quite different to the cone development pathway resulting in the histeresis effect. The study explains why reversing the cone is difficult since it requires reduction of production rate much below its critical value. It also describes how to determine the water cone reversal rate. The experimental study provides verification of the theoretical findings using a physical model. The experiments demonstrate four stages of water cone development and reversal histeresis: a series of the increased equilibrium cones in response to the series of increased production rates; water breakthrough at critical production rate; continuing water breakthrough despite lowering the production rate below the critical rate; and the final water cone reversal at a very low value of the "cone reversal" production rate. This work contributes basic understanding of water coning control with production rate adjustments and explanation of the cone equilibrium effects. It also provides an analytical method for finding the critical and cone reversal production rates.

PL

W artykule opisano teoretyczne i eksperymentalne badania nad rozwojem stożka wodnego oraz możliwości odwrócenia zjawiska przez obniżenie wydajności wydobycia płynów z odwiertów. Przepływ w strefie przyodwiertowej, w złożu anizotropowym [...] modelowano przy użyciu nowej metody analitycznej, opartej na teońi wędrujących źródeł sferycznych (MS S). Metoda ta ma tą przewagę nad innymi modelami analitycznymi, że nie traci ważności w pobliżu odwiertu i uwzględnia charakterystyczne wymiary odwiertu, tzn. głębokość penetracji w złożu i średnicę. Wyniki obliczeń pokazują, że przy wydajnościach ropy naftowej z odwiertów poniżej wydajności krytycznych (reprezentujących przebicie wody do odwiertu) istnieją dwa punkty równowagi stożka wodnego: dolny (stabilny) i górny (niestabilny). Stożek wodny wraz ze wzrostem wydajności wydobycia rośnie i przybiera stabilny kształt właśnie stożka. Jednakże ze zmniejszeniem się wydajności wydobycia stożek jest mniej czuły na zmianę wydajności, i jego powrotna droga, w sensie wysokości, jest zupełnie inna, i zarysowuje się efekt histerezy stożka. W artykule wyjaśniono, dlaczego to powrotne obniżenie się stożka jest trudniejsze do zrealizowania, ponieważ wymaga ono zmniejszenia wydajności odwiertu znacznie poniżej wartości krytycznej. Określono również wielkość wydajności odwiertów prowadzących do zatrzymania rozwoju i obniżenia stożka wodnego. Badania eksperymentalne weryfikują rezultaty dociekań teoretycznych, używając do tego celu fizycznego modelu Hele-Shaw. Badania te demonstrują cztery stadia rozwoju stożka wodnego i powrotnej histerezy: - serię stożków wodnych znajdujących się w stanie równowagi odpowiadających wzrastającym wydajnościom odwiertu; - rozpoczęcie się dopływu wody do odwiertów (przebicie się wody) po osiągnięciu krytycznej wydajności odwiertu; - trwanie dopływu wody pomimo obniżenia wydajności odwiertu poniżej wydajności krytycznej; zmniejszenie się stożka wodnego przy niskich wydajnościach odwiertu. Artykuł wyjaśnia fizykę zjawiska powstawania i rozwoju stożka wodnego wraz z wzrostem wydobycia oraz stany równowagi stożka. Także przedstawia analityczną metodę określania wydajności krytycznych oraz wydajności, przy których nastąpi odwrócenie rozwoju stożka wodnego.

5

Reversal of water coning in wels with downhole water sink completion - experimental analysis

Shirman E. I., Wojtanowicz A. K.

Archives of Mining Sciences

|

2004

|

Vol. 49, nr 4

437-452

EN

Feasibility of water coning reversal in dual-completed oil wells is demonstrated and analyzed using a Hele-Shaw bench-top physical model. The model simulates the process of well production from a linear oil reservoir with strong bottom water drive. The well's installation represents an innovative well completion method with downhole water sink (DWS). In this technique, a well is dual-completed in oil and water columns with a packer separating the two completions. The two completions enable effective contral of water coning by draining the water from the bottom (water sink) completion below the oil water contact (OWC) while producing an oil-rich stream of fuids from the top completion. Video-recorded experiments with the see-through Hele-Shaw physical model visually demonstrate the process of water cone development, reversal, and the creation of an inversed oil cone. Also, numerical data collected from the experiments show the effects of DWS design parameters on the reversal process performance. A theoretical analysis is also presented to show if the results from the linear physical model apply to the actual wells. Flow in the Helle-Shaw model was described mathematically using the recently-published method of Moving Spherical Sink (MSS). The analysis defines approximate rules for inferring radial flow principles from the linear flow results. The results demonstrate how productivity of a "watered out" well could be recovered resulting in significant production of oil. Also, the oil produced from the top completion could be water-free. The study reveals that under conditions of severe water coning, unlike conventional wells, a significant production of oil from wells with DWS completions is technically feasble due efficient coning reversal.

PL

W artykule przedstawiono i przeanalizowano przebieg odwracania stożka wodnego wokół odwiertów naftowych o podwójnym wyposażeniu, przy wykorzystaniu fizycznego modelu Hele-Show. Model ten symuluje proces wydobycia ropy naftowej z płaskiego, jednowymiarowego złoża, na dnie którego może wystąpić intensywny przepływ wody. Wyposażenie odwiertu jest niekonwencjonalne, umożliwia separację wody w dolnej częsci odwiertu i jej odprowadzenie (technologia DWS). W tej technice, odwiert jest wyposażony w dwie kolumny rur dla wydobycia ropy naftowej i wydobycia wody, oddzielone pakerem. To podwójne wyposażenie czyni możliwym skuteczną kontrolę rozwoju stożka wodnego, poprzez odprowadzenie wody z dolnej części odwiertu, poniżej kontaktu ropa naftowa-woda (OWC), podczas gdy ropa naftowa wydobywana jest przez osobną kolumnę rur. Zarejestrowane na wideo eksperymenty z użyciem przezroczystego, fizycznego modelu Hele-Shaw ukazują proces powstawania stożka wodnego, jego odwracanie i powstawanie odwróconego stożka ropy. Ponadto, dane numeryczne uzyskane z eksperymentów pokazują wpływ parametrów projektowych układu odprowadzania wody (DWS) na przebieg procesów odwracania stożka. Przedstawiono także analizę teoretyczną dla wykazania, że wyniki uzyskane dla liniowych modeli złóż znajdą zastosowanie równiez dla złóż rzeczywistych i odwiertów eksploatacyjnych. Matematyczny opis przepływu w modelu Hele-Shaw opiera się na opublikowanej niedawno metodzie wędrujacych źródeł sferycznych (Moving Spherical Sink MSS). Zdefiniowano przybliżone reguły dla określenia przepływu osiowo-symetrycznego na podstawie wyników badania przepływów liniowych. Wyniki wskazują, w jaki sposób można ponownie podnieść wydobycie ropy z zawadnianego odwiertu. Ponadto, ropa wydobyta z odwiertu może być wolna od wody. Artykuł wskazuje, że w złożach i odwiertach gdzie panują warunki sprzyjające powstawaniu stożków wodnych, zwiększenie wydobycia ropy przy odprowadzeniu wody jest technicznie możliwe poprzez zastosowanie metody odwracania stożka.