Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The modification of filtration properties of porous media using Multizol micellar treatment fluid

Majkrzak Marcin, Falkowicz Sławomir, Stanik Winicjusz

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 9

567--575

EN

The need for the modification of filtration properties of rock media (most frequently porous rocks) appears frequently, e.g., in hydrocarbon exploitation. Exploitation of crude oil and natural gas is frequently accompanied by an excessive and uncontrolled inflow of reservoir water to the production well, which often results in a significant reduction of hydrocarbon production in the late period of reservoir exploitation. The control of water inflow, through modification treatments of rock filtration properties of the near wellbore zone, is the solution to this problem. The use of dedicated treatment fluids is the basis of such success, which, after the injection and change of original physicochemical properties, create local insulation barriers, enabling the control of the flow of fluids in the geological formation. This paper presents the results of the laboratory assessment of the technological effectiveness of Multizol micellar treatment fluid, which is used for selective blocking of the reservoir water inflow to gas wells. Tests performed, at a preliminary stage, comprised the development of a procedure, the obtaining of samples of the treatment fluid, and the performance of flow tests in test glass tubes, which allow for a swift determination of the technological range of the fluid's capability to form gel and emulsion. Flood tests were the main element of testing, related to the measurement of pressure drops of fluids flowing through the sample under the simulated reservoir conditions. The tests were carried out using two types of media, porous rocks (Szydłowiec sandstone) and sand packs. The determination of the modification degree of filtration properties, both in individual zones and in the entire sample/model, was based on the value of the FRR (Residual Resistance Factor) coefficient, being the measure of their permeability reduction. Two types of tests were performed to assess the effect of Multizol treatment fluid on the initial filtration properties of gas and water-bearing zones.

PL

Potrzeba wykonania zabiegów modyfikacji właściwości filtracyjnych ośrodków skalnych (najczęściej skał porowatych) pojawia się często m.in. w pracach związanych z otworową eksploatacją węglowodorów. Wydobyciu ropy naftowej i gazu ziemnego niejednokrotnie towarzyszy nadmierny i niekontrolowany dopływ wody złożowej do odwiertu produkcyjnego, czego bezpośrednim efektem jest (szczególnie w późnym okresie eksploatacji złoża) znaczne ograniczenie produkcji węglowodorów. Kontrola dopływu wody, poprzez zabiegi modyfikacji właściwości filtracyjnych skał strefy przyodwiertowej, stanowi rozwiązanie tego problemu. Podstawą sukcesu tego typu prac jest wykorzystanie specjalnych cieczy zabiegowych, które po zatłoczeniu i zmianie ich pierwotnych właściwości fizykochemicznych miejscowo wytwarzają bariery izolacyjne, umożliwiając kontrolę przepływu płynów w ośrodku geologicznym. W iniejszej publikacji przedstawiono wyniki laboratoryjnej oceny skuteczności technologicznej micelarnej cieczy zabiegowej Multizol, przewidzianej do selektywnego blokowania dopływu wody złożowej do gazowych odwiertów eksploatacyjnych. Przeprowadzone badania, na wstępnym etapie, obejmowały opracowanie procedury i uzyskanie próbek cieczy roboczej oraz realizację tzw. testów płynięcia, które pozwoliły na szybkie określenie technologicznego zakresu zdolności badanej cieczy do tworzenia żelu oraz emulsji. Głównym elementem badań były testy przepływowe, dotyczące pomiaru wielkości spadków ciśnień przepływających przez próbkę płynów, przeprowadzone w symulowanych warunkach złożowych. Badania realizowano z wykorzystaniem dwóch rodzajów ośrodków, rzeczywistych skał porowatych (piaskowiec szydłowiecki) oraz modeli sztucznych warstw/złóż zbudowanych z mieszaniny kulek szklanych i piasku kwarcowego. Określenie stopnia modyfikacji właściwości filtracyjnych, zarówno w poszczególnych strefach, jak i na odcinku całej próbki/modelu, oparto na wartości współczynnika FRR (ang. residual resistance factor) stanowiącej miarę zmniejszenia ich przepuszczalności. Symulację zabiegu ograniczania dopływu wody wykonano dla strefy gazowej oraz zawodnionej.

2

Badanie oleju napędowego zawierającego 10% (V/V ) FAME i pakiet cetanowy w zakresie stabilności termooksydacyjnej

Stanik Winicjusz, Łaczek Tomasz

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 12

977--986

PL

W artykule na podstawie wyników testów i badań przedstawiono wpływ nowego dodatku cetanowo-detergentowego Energocet® na stabilność oksydacyjną i podatność na utlenianie uszlachetnionych olejów napędowych B10 według metody PN-EN 15751:2010 (Rancimat) i PN-EN 16091:2011 (PetroOXY). Przed przystąpieniem do prac przeprowadzono przegląd literatury dla rozeznania tego tematu. Przechodząc do realizacji badań, postawiono cele do osiągnięcia, którymi były skomponowanie nowoczesnego pakietu cetanowo-detergentowego o nazwie Energocet® i pokazanie oddziaływania tego dodatku cetanowego na stabilność termooksydacyjną skomponowanych olejów typu B10 na podstawie wyników badań liczby nadtlenowej oraz stabilności skomponowanych paliw. Badania wykonano w oparciu o surowce, produkty i komponenty dostępne na polskim rynku paliw i biopaliw. Dla sprawdzenia skuteczności i wpływu nowego pakietu dodatków Energocet® na jakość komponowanych paliw w badaniach wykorzystano jeden typowy bazowy olej napędowy oraz dwa komponenty FAME różnych producentów. W badaniach do przygotowania bazowych paliw badawczych B10 użyto jednego bazowego oleju napędowego A oraz dwóch rodzajów estrów metylowych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego (RME), oznaczonych jako B i C. Praca miała charakter technologiczno-analityczny. Na podstawie uzyskanych wyników badań dodatku cetanowo-detergentowego Energocet® w olejach napędowych zawierających FAME w ilości 10% (V/V) (B10) oznaczono ich stabilność termooksydacyjną po trzech i sześciu tygodniach przechowywania w warunkach testów. Dodatkowo wyznaczono optymalny poziom dozowania pakietu cetanowo-detergentowego Energocet® w ilości 1500 mg/kg w olejach napędowych B10 z udziałem RME-B i RME-C. Przedstawiono również skłonność uszlachetnionych badanych paliw do generowania wolnych rodników w czasie sześciotygodniowego przechowywania próbek w temperaturze 43°C, oznaczonych w postaci liczby nadtlenkowej. Otrzymane wyniki potwierdziły, że dodatek cetanowo-detergentowy Energocet® korzystnie oddziałuje na parametry jakościowe paliw typu B10, w tym również na stabilność termooksydacyjną.

EN

Based on the results of tests and studies, the article presents the effect of the new Energocet® cetane-detergent additive on the oxidation stability and susceptibility to oxidation of B10 refined diesel oils according to the Rancimat PN-EN 15751: 2010 and PetroOXY PN 16091: 2011 method. Before starting the work, a literature review was carried out in terms of understanding this topic. Moving on to the research, the goals to be achieved were to compose a modern cetane-detergent package called Energocet® and show the effect of this cetane additive on the thermo-oxidative stability of the B10 type oils based on the results of the research on the peroxygen number and stability of the composed fuels. The research was carried out on the basis of raw materials, products and components available on the Polish fuel and biofuel market. In order to check the effectiveness and impact of the new Energocet® additive package on the quality of the composed fuels, one typical base diesel oil and two FAME components from different manufacturers were used in the research. In the research, for the preparation of the B10 base research fuels, one base A diesel oil and 2 types of methyl esters of rapeseed oil fatty acids (RME) marked as B and C were used. The work was of technological and analytical nature. Based on the results obtained from the tests of the Energocet® cetane detergent additive in diesel oils containing FAME in the amount of 10% (V/V) (B10), their thermo-oxidative stability was determined after three and six weeks of storage under test conditions. Additionally, the optimal dosing level of the Energocet® cetane-detergent package in the amount of 1500 mg/kg in B10 diesel oils with RME-B and RME-C was determined. The tendency of the improved tested fuels to generate free radicals during the six-week storage of samples at the temperature of 43°C, determined as peroxide number, was also presented. The obtained results confirmed that the Energocet® cetane detergent additive has a positive effect on the quality parameters of B10 fuels, including thermo-oxidative stability.

3

Analiza procesów zachodzących podczas utleniania estrów metylowych wyższych kwasów tłuszczowych (FAME) oraz oleju napędowego B10 na podstawie danych literaturowych

Stanik Winicjusz, Łaczek Tomasz

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 10

743--749

PL

W artykule zebrano i przedstawiono informacje oraz dane literaturowe, które były podstawą przeprowadzenia analizy procesów i mechanizmów reakcji utleniania estrów metylowych kwasów tłuszczowych (FAME) oraz oleju napędowego B10 podczas długo- trwałego przechowywania. Estry metylowe wyższych kwasów tłuszczowych (FAME) są mieszaniną mononienasyconych i wielonienasyconych cząsteczek FAME. Na podstawie uzyskanych danych wykazano, że cząsteczki wielonienasycone są bardziej podatne na utlenianie, a grupy metylenowe (–CH2–) przylegające do nienasyconych atomów węgla w łańcuchu kwasu tłuszczowego są miejscem ataku i rozpoczęcia procesu utleniania. Zebrane informacje oraz analiza potwierdziły, że im więcej jest wiązań nienasyconych w łańcuchu kwasu tłuszczowego, tym większa podatność FAME na atak tlenu i niestabilność oksydacyjną. W artykule przedstawiono i opisano schemat mechanizmów utleniania wielonienasyconych estrów kwasów tłuszczowych (FAME) oraz drugi zintegrowany proces utleniania estrów wyższych kwasów tłuszczowych (FAME) z konkurencyjnymi, alternatywnymi reakcjami utleniania. Odporność na utlenianie oleju napędowego B10 jest w dużym stopniu uzależniona od odporności na utlenianie estrów kwasów tłuszczowych (FAME). Na stabilność oksydacyjną oleju napędowego B10 oraz jego skłonność do tworzenia złożonych produktów utleniania ma również wpływ jakość samego oleju napędowego oraz reaktywność jego grup, które oddziałują na tworzenie złożonych produktów utleniania. Opierając się na danych literaturowych, stwierdzono, że do najbardziej reaktywnych grup odpowiedzialnych za powstawanie osadów nierozpuszczalnych w paliwie należą: węglowodory z wiązaniami nienasyconymi, organiczne związki azotu i siarki oraz organiczne związki zawierające tlen. Oprócz czynników wynikających z budowy cząsteczki estrów wyższych kwasów tłuszczowych FAME, jak i paliwa B10 w procesie utleniania istotną rolę odgrywają śladowe ilości jonów metali. Potwierdzono, że występowanie jonów metali powoduje przyśpieszenie procesu wolnorodnikowego utleniania. W obu omawianych przypadkach, czyli estrów kwasów tłuszczowych (FAME), jak i paliwa typu B10, oprócz omówionych czynników na proces utleniania mają jeszcze wpływ warunki przechowywania, a szczególnie: rodzaj i stężenie inhibitorów utleniania, temperatura przechowywania, ekspozycja światła i dostępność tlenu. W końcowej części artykułu krótko opisano wpływ inhibitorów utleniania na starzenie się oleju napędowego zawierającego FAME podczas przechowywania.

EN

The article presents information and literature data that were the basis for the analysis of processes and mechanisms of the reaction of oxidation of fatty acid methyl esters (FAME) and B10 diesel oil during long-term storage. Methyl esters of higher fatty acids (FAME) are a mixture of monounsaturated and polyunsaturated FAME molecules. Based on the obtained data, it was shown that polyunsaturated molecules are more susceptible to oxidation, and methylene groups (–CH2–), adjacent to unsaturated carbon atoms in the chain fatty acids are the site of attack and the beginning of the oxidation process. The collected information confirmed that the more unsaturated bonds in the fatty acid chain, the more FAME is prone to oxygen attack and oxidative instability. In addition to the factors resulting from the structure of the higher fatty acid esters molecule FAME and B10 fuel, trace amounts of metal ions play an important role in the oxidation process. It has been confirmed that the presence of metal ions accelerates the oxidation process. The article presents and describes the diagram of the mechanisms of oxidation of polyunsaturated fatty acid esters (FAME) and the second integrated oxidation process of higher fatty acid esters (FAME) with competitive alternative oxidation reactions. B10 diesel oxidation resistance is highly dependent on the oxidation resistance of fatty acid esters (FAME). The oxidative stability of B10 diesel fuel and its propensity to form complex oxidation products is also affected by the quality of diesel fuel itself and the reactivity of the groups that affect the formation of complex oxidation products. Based on the literature data, it was found that the most reactive groups responsible for the formation of fuel insoluble sediments include: hydrocarbons with unsaturated bonds, organic nitrogen and sulfur compounds and organic oxygen-containing compounds. In both discussed cases, i.e. fatty acid esters (FAME) and B10 fuels, in addition to the factors discussed above, the oxidation process is also affected by storage conditions, in particular the concentration of oxidation inhibitors, storage temperature and light exposure and oxygen availability. The final part of the article discusses the effect of oxidation inhibitors on the aging of diesel containing (FAME) during storage.

4

The influence of cetane-detergent additives into diesel fuel increased to 10% (V/V) of RME content on energy parameters and exhaust gas composition of a diesel engine

Stanik Winicjusz, Cisek Jerzy

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 4

204--209

EN

To avoid the negative effects of increasing the amount of RME in the diesel fuel (to 10%), three different additive packages were used: stabilising, cleaning, and increasing the cetane number with different concentrations. The tests were carried out using a 4-cylinder, turbocharged 1.9 TDI engine from VW. The tests were carried out for 4 fuels (comparative fuel with a content of 7% RME and 3 test fuels with a content of 10% RME, differing in the content of the additive package. It was found that each of the 3 additive packages used does not have a significant impact on fuel consumption. However, a different effect of the tested additives on the composition of exhaust gases was observed. The first package had a slight effect on reducing the NOx concentration in the exhaust, but only for small engine loads. On the other hand, the second additive pack worked more effectively only at higher engine loads (in relation to the reduction of NOx concentration in the exhaust gases). In the third packet, the amount of the cetane additive was doubled (compared to the second packet). Then, the reduction in the NOx concentration in the exhaust gas by 3-8% was obtained with reference to the comparative fuel.

5

Influence of cetane-detergent additives into diesel fuel with RME content increased to 10% on the parameters of indicator diagrams and rate of heat release in a diesel engine

Stanik Winicjusz, Cisek Jerzy

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 4

226--235

EN

This publication is the next part of the article “The influence of cetane-detergent additives in diesel fuel increased to 10% of RME content on energy parameters and exhaust gas composition of a diesel engine”. The cause-effect analysis of the phenomena related to the impact of 3 additive packages used in diesel oil with RME content increased to 10% (compare to standard diesel fuel with 7% of RME) was described. The basis for the analysis of the impact of the tested fuels on energy parameters and composition of exhaust gases were the parameters of indicator diagrams and heat release parameters. It was found that the first set of additives affects the delay of auto-ignition of fuel and kinetic fuel combustion speed only at low engine loads. In this range of engine operation the NOx concentration in the exhaust gas is low and besides there is a large of EGR. The second additive package was operated at high engine loads but its impact on the lower self-ignition delay was quantitatively small. Therefore, in the third packet of additives, the amount of additives used in the second packet was doubled. Then a satisfactory shortening of the self-ignition delay and reduction of the max rate of kinematic heat release was achieved as a reason of a reduction of NOx concentration in the exhaust up to 8% (compared to the reference fuel).