6.3.3.1 Chemické Metody
Chemické metody zahrnují polymerní záplavy, povrchově aktivní látky (micelární nebo polymeru a mikroemulze) záplavy, a alkalické povodňových procesů. Polymer záplavy (Polymer rozšířená waterflooding) je waterflooding v organických polymerů, které jsou injekčně s vodou, aby se zlepšit horizontální a vertikální zatáčku účinnosti. Tento proces je koncepčně jednoduchý a levný a jeho komerční využití roste i přes relativně malou potenciální přírůstkovou produkci ropy. Záplavy povrchově aktivních látek jsou složité a vyžadují podrobné laboratorní testování na podporu návrhu terénních projektů. Jak ukázaly terénní zkoušky, má vynikající potenciál pro zlepšení regenerace oleje s nízkou viskozitou až středně viskozitou. Záplavy povrchově aktivních látek jsou drahé a byly použity v několika rozsáhlých projektech. Alkalické záplavy se používají pouze v nádržích obsahujících specifické typy surových olejů s vysokým obsahem kyselin.
Mikroemulze záplavy (micelární/emulze záplavy) odkazuje na vstřikováním kapaliny, proces, v němž se stabilní řešení, oleje, vody a jedné nebo více povrchově aktivních látek spolu s elektrolyty solí je vstřikován do formace a je posunuta o pohyblivost tlumivého roztoku (Reed a Healy, 1977; Dreher a Gogarty, 1979). Vstřikování vody zase vytěsňuje vyrovnávací paměť mobility. V závislosti na prostředí nádrže může nebo nemusí být použita před povodněmi. Mikroemulze je klíčem k procesu. Olej a voda jsou přemístěny před mikroemulzní slimák a vyvíjí se stabilizovaná banka oleje a vody. Mechanismus přemístění je stejný za sekundárních a terciárních podmínek zotavení. V sekundárním případě je voda primární produkovanou tekutinou, dokud olejová banka nedosáhne studny.
konvenční zaplavení vodou může být často zlepšeno přidáním polymerů (zaplavení polymerem) do vstřikovací vody, aby se zlepšil poměr mobility mezi vstřikovanými a in-place tekutinami. Polymerní roztok ovlivňuje relativní průtoky oleje a vody a zametá větší část nádrže než samotná voda, čímž se dotýká více oleje a přesouvá se do výrobních vrtů. Polymery, které se v současné době používají, se vyrábějí jak synteticky (polyakrylamidy), tak biologicky (polysacharidy). Polymery mohou být také cross-linked in situ tvořit vysoce viskózní tekutiny, které odvede následně vstřikuje vodu do jiné nádrže vrstev.
polymerní záplavy mají největší užitek v heterogenních nádržích a v těch, které obsahují středně viskózní oleje. Zásobníky ropy s nepříznivými poměry vodypotraviny mají potenciál pro zvýšení regenerace oleje díky lepší účinnosti horizontálního zametání. Heterogenní nádrže mohou příznivě reagovat v důsledku zlepšené účinnosti vertikálního zametání. Protože mikroskopická posunutí účinnost není ovlivněna, zvýšení obnovu přes waterflood bude pravděpodobně být skromné a omezené do té míry, že zamést účinnost se zlepšila, ale přírůstkových nákladů je také mírné. V současné době se polymerní záplavy používají ve významném počtu komerčních terénních projektů. Tento proces může být použit k regeneraci olejů s vyšší viskozitou, než jsou oleje, u nichž lze uvažovat o povodni povrchově aktivní látky.
zaplavení povrchově aktivní látky je proces vícenásobného slimáku zahrnující přidávání povrchově aktivních chemikálií do vody. Tyto chemikálie snižují kapilární síly, které zachycují olej v pórech horniny. Povrchově aktivní slimák vytlačuje většinu oleje z kontaktovaného objemu nádrže, tvořící tekoucí banku oleje a vody, která se šíří před slimákem povrchově aktivní látky. Hlavní faktory, které ovlivňují surfaktant slug design jsou mezifázové vlastnosti, slug mobility ve vztahu k mobilitě olej–voda banka, přetrvávání přijatelné slug vlastnosti, a slug integrity v nádrži.
Alkalické záplavy dodává zásadité anorganické chemické látky, jako je hydroxid sodný, uhličitan sodný, nebo hydroxid orthosilicate, k vodě, na zvýšení těžby ropy o jeden nebo více z následujících mechanismů: mezifázové napětí, snížení, spontánní emulgace, nebo změna smáčivosti (Morrow, 1996). Tyto mechanismy se spoléhají na In situ tvorbu povrchově aktivních látek během neutralizace ropných kyselin v surovém oleji alkalickými chemikáliemi v vytlačovacích tekutinách. Ačkoli Emulgace v alkalických záplavových procesech do určité míry snižuje pohyblivost vstřikovací tekutiny, samotná Emulgace nemusí poskytovat dostatečnou účinnost zametání. Někdy polymer je zahrnuto jako doplňkové mobility kontrolní chemické látky v alkalickém waterflood rozšířit žádnou mobilitu poměr zlepšení vzhledem k alkalické generované emulze.
Mísitelné kapaliny výtlak (mísitelný posunutí) je olej posunutí procesu, v němž alkohol, rafinované uhlovodíky, kondenzované ropný plyn, oxid uhličitý, zkapalněný zemní plyn, nebo dokonce výfukových plynů se vstřikuje do olejové nádrže, hladiny tlaku tak, že vstřikuje benzín nebo alkohol a nádrž oleje jsou mísitelné; proces může zahrnovat souběžné, střídavý, nebo následné vstřikování vody.
postupy pro mísitelný posunutí jsou stejné v každém případě, a zahrnovat injekce slug rozpouštědla, které je mísitelné s nádržku oleje, následovaný injekcí buď kapalina nebo plyn, aby smést zbývající rozpouštědlo. Je třeba si uvědomit, že mísitelný slimák rozpouštědla se obohacuje olejem, když prochází rezervoárem a mění se jeho složení, čímž se snižuje účinný úklidový účinek. Změny ve složení tekutiny však mohou také vést k ukládání vosku, stejně jako k ukládání složek asfaltenu. Proto se doporučuje opatrnost.
Další parametry ovlivňující mísitelný posunutí procesu jsou nádrže délka, rychlost injektáže, pórovitost a propustnost nádrž matrix, velikost a mobilitu poměr mísitelné fáze, gravitační efekty, a chemické reakce. Mísitelné záplavy využívající oxid uhličitý, dusík nebo uhlovodíky jako mísitelná rozpouštědla mají největší potenciál pro lepší regeneraci olejů s nízkou viskozitou. Komerční uhlovodíků-mísitelný povodně byly provozovány od roku 1950, ale oxid uhličitý-mísitelný záplavy ve velkém měřítku, je poměrně nedávno a očekává se, že nejvíce významný příspěvek k mísitelný lepší využití v budoucnu.
Oxid uhličitý je schopen přemísťovat mnoho surových olejů, tedy umožňující obnovu většiny olej z nádržky kámen, který je kontaktován (oxid uhličitý-mísitelný záplavy). Oxid uhličitý není zpočátku mísitelný s olejem. Nicméně, jak se oxid uhličitý dotýká ropy in situ, extrahuje některé uhlovodíkové složky ropy do oxidu uhličitého a oxid uhličitý je také rozpuštěn v oleji. Mísitelnosti je dosaženo na přední straně posunutí, když mezi směsí oxidu uhličitého obohaceného uhlovodíkem a olejem obohaceným oxidem uhličitým neexistují žádná rozhraní. To znamená, že dynamická (více kontaktů) proces zahrnující interfáze přenos hmoty, mísitelná posunutí překonává kapilární síly, které jinak past olej v pórech hornin.
V některých aplikacích, zejména v karbonátových (vápence, dolomitu, a rohovec/jemnozrnný křemen) nádrží, kde je pravděpodobné, že bude používán nejčastěji, oxid uhličitý, mohou předčasně prorazit na výrobu studny. Pokud k tomu dojde, mohou být přijata nápravná opatření pomocí mechanických ovládacích prvků ve vstřikovacích a výrobních jamkách, aby se snížila produkce oxidu uhličitého. Podstatná produkce oxidu uhličitého se však považuje za normální. Obecně to vyrábí oxid uhličitý je znovu vstřikuje, často po zpracování obnovit cenné lehkých uhlovodíků.
u některých nádrží nelze dosáhnout mísitelnosti mezi oxidem uhličitým a olejem a závisí na vlastnostech oleje. Oxid uhličitý však lze stále použít k regeneraci dalšího oleje. Oxid uhličitý bobtná surové oleje, čímž se zvyšuje objem pórového prostoru obsazeného olejem a snižuje se množství oleje zachyceného v pórech. Snižuje také viskozitu oleje. Oba účinky zlepšují pohyblivost oleje. Oxid uhličitý-nemísitelných povodní byla prokázána v obou pilotních a komerčních projektů, ale celkově se očekává, že relativně malý příspěvek do..
roztok GOR pro sycenou ropu by měl být měřen normálním způsobem a vykreslen jako Gor v objemu na objem versus tlak. Čím větší je rozpustnost oxidu uhličitého v oleji, tím větší je nárůst roztoku GOR. Ve skutečnosti je zvýšení GOR obvykle rovnoběžné se zvýšením objemového faktoru tvorby oleje v důsledku otoku. Je třeba poznamenat, že plyn v jakémkoli experimentu GOR není oxid uhličitý, ale obsahuje uhlovodíky, které se odpařily z kapalné fáze. V důsledku toho, zda GOR se měří tlak–objem–teplota buňky nebo z tenké trubice, experiment, analýza složení musí být provedeno, aby se získat složení zemního plynu, stejně jako, že rovnovážné kapalné fáze. Pokud nejsou k dispozici skutečné naměřené hodnoty, lze použít korelaci vytvořenou pro surovou ropu obsahující rozpuštěné plyny, ale v nejlepším případě poskytnout pouze přibližné hodnoty. Protože hustota čistých plynů je funkcí tlaku a teploty, u ropy nasycené plyny musí být hustota v mísící zóně specifikována jako funkce složení tlakové a směšovací zóny.
