Role of molecular parameters during flow of polymer solutions in unconsolidated porous media

Baijal, S.K.; Dey, Netai Chandra

doi:10.1002/app.1982.070270114

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“…This phenomenon is also known as the Residual Resistance Factor (RRF). One can interpret its effect as a reduction in the effective pore diameter, which can be caused by polymer adsorption or mechanical entrapment (Baijal and Dey, 1982;Dupuis et al, 2011). The RRF can be relevant even when small amounts of a polymer are retained (Jennings et al, 1971).…”

Section: Relevant Polymer Characteristics For Eor Applicationsmentioning

confidence: 99%

Experimental evaluation of low concentration scleroglucan biopolymer solution for enhanced oil recovery in carbonate

Ferreira

Moreno

2020

Oil Gas Sci. Technol. – Rev. IFP Energies nouvelles

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Injection of polymers is beneficial for Enhanced Oil Recovery (EOR) because it improves the mobility ratio between the displaced oil and the displacing injected water. Because of that benefit, polymer flooding improves sweep and displacing efficiencies when compared to waterflooding. Due to these advantages, polymer flooding has many successful applications in sandstone reservoirs. However, polymer flooding through carbonatic rock formations is challenging because of heterogeneity, high anionic polymer retention, low matrix permeability, and hardness of the formation water. The scleroglucan is a nonionic biopolymer with the potential to overcome some of those challenges, albeit its elevated price. Thus, the objective of this work is to characterize low concentration scleroglucan solutions focusing on EOR for offshore carbonate reservoirs. The laboratory evaluation consisted of rheology, filtration, and core flooding studies, using high salinity multi-ionic brines and light mineral oil. The tests were run at 60 °C, and Indiana limestone was used as a surrogate reservoir rock. A rheological evaluation was done in a rotational rheometer aiming to select a target polymer concentration for the injection fluid. Different filtration procedures were performed using membrane filters to prepare the polymer solution for the displacement process. Core flooding studies were done to characterize the polymer solution and evaluate its oil recovery relative to waterflooding. The polymer was characterized for its retention, inaccessible pore volume, resistance factor, in-situ viscosity, and permeability reduction. Rheology studies for various polymer concentrations indicated a target scleroglucan concentration of 500 ppm for the injection solution. Among the tested filtration methods, the best results were achieved when a multi-stage filtration was performed after an aging period of 24 h at 90 °C temperature. The single-phase core flooding experiment resulted in low polymer retention (20.8 μg/g), inaccessible pore volume (4.4%), and permeability reduction (between 1.7 and 2.4). The polymer solution in-situ viscosity was slightly lower and less shear-thinning than the bulk one. The tested polymer solution was able to enhance the oil recovery relative to waterflooding, even with a small reduction of the mobility ratio (38% relative reduction). The observed advantages consisted of water phase breakthrough delay (172% relative delay), oil recovery anticipation (159% and 10% relative increase at displacing fluid breakthrough and 95% water cut, respectively), ultimate oil recovery increase (6.3%), and water-oil ratio reduction (38% relative decrease at 95% water cut). Our results indicate that the usage of low concentration scleroglucan solutions is promising for EOR in offshore carbonate reservoirs. That was supported mainly by the low polymer retention, injected solution viscosity maintenance under harsh conditions, and oil recovery anticipation.

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Section: Relevant Polymer Characteristics For Eor Applicationsmentioning

confidence: 99%

Experimental evaluation of low concentration scleroglucan biopolymer solution for enhanced oil recovery in carbonate

Ferreira

Moreno

2020

Oil Gas Sci. Technol. – Rev. IFP Energies nouvelles

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“…Values of RRF depend on permeability and polymer concentration. A minimum of 1 and a maximum of 4 were reported by Baijal and Dey (1982), these values were used in the design.…”

Section: Residual Resistance Factormentioning

confidence: 99%

Upscaling Polymer Flooding to Model Sub-gridblock Geological Heterogeneity and Compensate for Numerical Dispersion

Al-Dhuwaihi¹,

King²,

Muggeridge³

2015

Proceedings

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“…Equation (5.20 a) is the Kozeny's model (Dullien, 1979;Baijal, 1982). The intrinsic permeability is a property of the pore structure of the material.…”

Section: Expmentioning

confidence: 99%

Thermo hydraulic behaviour of unstaturated salt aggregates

Castagna¹

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En el siglo pasado se ha desarrollado una nueva energía: la nuclear. Su aplicación comprende tanto el campo militar como el campo civil. Unos de los aspectos más interesantes es el uso de esta energía para la producción de electricidad de uso civil. El combustible nuclear es de larga duración: unas barras de uranio pueden llegar a producir energía eléctrica durante una década aproximadamente. Sin embargo, a mediados del siglo pasado se planteó el problema de los residuos nucleares. Este problema es muy complejo por que, aunque la duración del combustible sea de una década, el periodo de decaimiento es del orden de siglos. Esta tesis quiere aportar su granito de arena a esta nueva rama de la ciencia nuclear, estudiando algunos aspectos del comportamiento geotécnico de los agregados de sal, para su uso como material de relleno en los depósitos definitivos de los residuos nucleares de mayor peligrosidad. La regla fundamental de diseño de dichos depósitos es que su función debe desarrollarse sin la ayuda del hombre o de máquinas y que la misma naturaleza tiene que ser quien proteja al hombre del riesgo de radiaciones durante el transcurso de los siglos. Parece que al día de hoy la solución mundialmente aceptada es la de un depósito profundo en formaciones rocosas, a veces utilizando antiguas minas, incluso de sal. Se prevé que entre esta década y la próxima entrarán en funcionamiento varios de estos depósitos en los países en que la investigación en este área está más avanzada. En Europa se está haciendo un esfuerzo común, bajo supervisión de la Unión Europea y por medio de proyectos de investigación, para estudiar el funcionamiento del almacenamiento y la difusión de los resultados de esos estudios entre los miembros de la Unión Europea, a fin de dar el mayor provecho a las diferentes investigaciones que en la actualidad se están desarrollando en todos los centros de investigación de Europa. Esta tesis trata sobre el comportamiento termo hidráulico de los agregados de sal debido a las altas temperaturas que el decaimiento de los residuos nucleares produce. Este fenómeno crea unos efectos en los materiales de relleno y en la formación de base de alrededor del deposito. La tesis tiene un desarrollo básicamente experimental. En el laboratorio se realizaron fundamentalmente dos ensayos; el primero permitió determinar la curva de retención de los agregados de sal altamente compactados. Para ello se utilizó la técnica de traslación de ejes para aplicar la succión matricial y se construyó una placa de succión apta a los materiales salinos para la realización de estos ensayos. Este ensayo permitió determinar el comportamiento de una propiedad básica de los materiales salinos no saturados, sus resultados pudieron aplicarse al resto de los trabajos que se realizaron con posterioridad en esta tesis. El objeto del segundo ensayo de laboratorio fue reproducir los fenómenos de variación de porosidad debidos a la presencia de una diferencia de temperatura en las extremidades de la muestra. Dicho ensayo tiene una importancia fundamental para los almacenamientos profundos, porque los residuos radiactivos serán una fuente de calor durante varios siglos y la presencia de elevadas temperaturas induce fenómenos de flujo y transporte en el contacto con los contenedores de carburante nuclear agotado. Además, en el caso de los agregados de sal, a estos fenómenos cabe añadir el intercambio de sal entre la fase sólida y la líquida (precipitación /disolución). Para desarrollar estas pruebas de laboratorio, se dedicó una parte importante de la investigación al desarrollo y comprobación del equipo de ensayo, siendo éste poco convencional y completamente novedoso. Este último ensayo, en su segunda fase, fue convalidado mediante un modelo numérico (CODE BRIGHT). Los resultados del modelo numérico han permitido confirmar todo cuanto se determinó en la fase experimental y la importancia de la succión matricial en estos fenómenos.

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Role of molecular parameters during flow of polymer solutions in unconsolidated porous media

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Experimental evaluation of low concentration scleroglucan biopolymer solution for enhanced oil recovery in carbonate

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Thermo hydraulic behaviour of unstaturated salt aggregates

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