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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Evaluation of the effect of a sacrifice bank on polymer retention in sandstones cores = Avaliação do efeito de um banco de sacríficio na retenção de polímeros em amostras de arenitos
Title Alternative: Avaliação do efeito de um banco de sacríficio na retenção de polímeros em amostras de arenitos
Author: Lizcano Niño, Juan Carlos, 1992-
Advisor: Moreno, Rosângela Barros Zanoni Lopes, 1966-
Abstract: Resumo: A retenção de polímero em meios porosos durante processos de injeção é um fenômeno inevitável. O desenvolvimento de técnicas para minimizar a retenção é benéfico para ampliar a sua aplicação em métodos de Recuperação Avançada de Petróleo (EOR). Este trabalho avalia experimentalmente esquemas de injeção para minimizar a retenção de polímero em meios porosos. A abordagem consiste na injeção inicial de um banco de sacrifício de baixa concentração de polímero e, posteriormente, no deslocamento do banco de polímero projetado com obejtivo de recuperar mais óleo. Com o objetivo de medir a retenção de polímero irreversível, dois bancos idênticos de 20 volumes porosos foram injetados e separados por 30 volumes porosos de salmoura a uma vazão constante de 1 ml/min. Dois esquemas de injeção foram definidos variando-se a concentração de polímero: diminuiu-se a concentração de polímero dos bancos no primeiro esquema e, no segundo, aumentou-se a concentração. Comparando os resultados desses dois esquemas, foi possível avaliar a eficiência da injeção do banco de sacrifício. Dois polímeros de HPAM, com pesos moleculares de 7 e 20 milhões de Daltons foram testados em amostras de arenito de 350 mD e 5000 mD, respectivamente. Duas salmouras sintéticas foram utilizadas: uma com base em um campo na Colômbia (NaCl a 0,7%) usada com o polímero de baixo peso molecular e uma outra com base na água do mar (3,5% TDS) usada com o polímero de alto peso molecular. A retenção individual e a retenção cumulativa causada pelos bancos de HPAM foram determinadas, assim como o volume poroso inacessível (IPV). Além disso, o fator de resistência e a redução da permeabilidade foram também calculados. Valores de 79% e 100% na redução da retenção de polímero para o banco de recuperação projetado foram obtidos devido aos esquemas de injeção aplicados. No entanto, para obter esta redução foi necessário induzir uma retenção cumulativa de 175,7 µg/g para o polímero de baixo peso molecular e de 58,9 µg/g para o polímero de alto peso molecular. O IPV foi de 0.5 volumes porosos, em experimentos com o polímero de baixo peso molecular em amostras de baixa permeabilidade, e de 0.25 volumes porosos nos experimentos com HPAM de alto peso molecular em amostras de alta permeabilidade. Também se provou que a redução da permeabilidade causada pela injeção de polímero não tem uma relação linear com sua concentração. Este trabalho oferece informações sobre o uso de bancos de sacrifício de polímero como agente de redução da retenção

Abstract: Polymer loss due to retention is an inevitable phenomenon, which happens during flooding processes. The development of methods to minimize this retention is beneficial to broaden the application of this EOR method. This work evaluates injection schemes for reducing polymer retention in porous media experimentally. The approach consists of injecting a sacrifice bank of low polymer concentration, and subsequently, flood the designed polymer bank. An experimental methodology was developed to quantify polymer retention in sandstone samples. To measure the irreversible polymer retention due to the first polymer concentration injected, two identical polymer banks of 20 PV separated by 30 PV of brine were injected at a constant flow rate of 1ml/min. Two injection schemes varying polymer concentration were performed: one in which polymer concentration of the following banks decreased, and one in which the concentration increased. By comparing the results of these two schemes, it was possible to evaluate the efficiency of the injection of the sacrifice bank. Two HPAM polymers, with molecular weights of 7 and 20 million Daltons, were tested in 350 mD and 5000 mD sandstone samples, respectively. Two synthetic brines were used, a Colombian-field brine (0.7% NaCl) for the low-molecular weight polymer and a seawater brine (3.5% TDS) for the high-molecular weight polymer. Polymer retention and the cumulative retention caused by HPAM banks and the inaccessible pore volume (IPV) were determined. Additionally, resistance factor and absolute permeability reduction were measured. Values of 79% and 100% on polymer retention reduction for the designed recovery bank were detected by the injection schemes applied. However, to obtain this reduction in the retention of the designed recovery polymer bank, a cumulative retention of 175.7 µg/g was observed for the low molecular weight polymer and 58.9 µg/g for the high molecular weight polymer. IPV was high (around 0.5 PV) in experiments with low-molecular weight polymer and low permeability samples. On the other hand, IPV was low (around 0.25 PV) in experiments with high-molecular weight HPAM and high permeability samples. We also proved that the permeability reduction caused by polymer flooding has not a linear relation with the injected polymer concentration for the conditions tested. Depending on the characteristics of the evaluated reservoir, the application of polymer injection may not be technically or economically feasible. This work offers valuable insights into the use of sacrificial banks of lower polymer concentration as a reducing retention agent for the more concentrated polymer bank
Subject: Retenção
Reservatórios
Arenitos
Polímeros
Meios porosos
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Citation: LIZCANO NIÑO, Juan Carlos. Evaluation of the effect of a sacrifice bank on polymer retention in sandstones cores = Avaliação do efeito de um banco de sacríficio na retenção de polímeros em amostras de arenitos. 2018. 1 recurso online (110 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/331767>. Acesso em: 3 set. 2018.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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