6.3.3.1 Kjemiske Metoder

Kjemiske metoder inkluderer polymer flom, overflateaktivt middel (micellar eller polymer og mikroemulsjon) flom, og alkaliske flom prosesser. Polymerflom (Polymer augmented waterflooding) er vannflom der organiske polymerer injiseres med vannet for å forbedre horisontal og vertikal feieeffektivitet. Prosessen er konseptuelt enkel og billig, og den kommersielle bruken øker til tross for relativt liten potensiell inkrementell oljeproduksjon. Overflateaktivt oversvømmelse er komplisert og krever detaljert laboratorietesting for å støtte feltprosjektdesign. Som demonstrert av felttester, har det utmerket potensial for å forbedre utvinningen av olje med lav viskositet til moderat viskositet. Surfactant flom er dyrt og har vært brukt i noen store prosjekter. Alkalisk flom har bare blitt brukt i de reservoarene som inneholder bestemte typer råoljer med høyt syretall.mikroemulsjonsflom (micellar/emulsjonsflom) refererer til en væskeinjeksjonsprosess der en stabil løsning av olje, vann og ett eller flere overflateaktive stoffer sammen med elektrolytter av salter injiseres i formasjonen og forskyves av en mobilitetsbufferløsning (Reed og Healy, 1977; Dreher og Gogarty, 1979). Injeksjon av vann forskyver i sin tur mobilitetsbufferen. Avhengig av reservoarmiljøet kan en pre-flom eller ikke brukes. Mikroemulsjonen er nøkkelen til prosessen. Olje og vann forskyves i forkant av mikroemulsjonsluggen, og en stabilisert olje-og vannbank utvikles. Forflytningsmekanismen er den samme under sekundære og tertiære gjenopprettingsforhold. I sekundært tilfelle er vann det primære produserte væsken til oljebanken når brønnen.Konvensjonell vannflom kan ofte forbedres ved tilsetning av polymerer (polymerflom) til injeksjonsvann for å forbedre mobilitetsforholdet mellom injiserte og stedlige væsker. Polymeroppløsningen påvirker den relative strømningshastigheten for olje og vann og feier en større del av reservoaret enn vann alene, og kontakter dermed mer av oljen og flytter den til produksjonsbrønner. Polymerer som for tiden er i bruk, produseres både syntetisk (polyakrylamider) og biologisk (polysakkarider). Polymerene kan også være tverrbundet in situ for å danne svært viskøse væsker som vil avlede det etterfølgende injiserte vannet i forskjellige reservoarlag.Polymerflom har sin største nytte i heterogene reservoarer og de som inneholder moderat viskøse oljer. Oljereservoarer med ugunstige vannmobilitetsforhold har potensial for økt oljeutvinning gjennom bedre horisontal feieeffektivitet. Heterogene reservoarer kan reagere positivt som følge av forbedret vertikal feieeffektivitet. Fordi den mikroskopiske forskyvningseffektiviteten ikke påvirkes, vil økningen i utvinning over vannflod sannsynligvis være beskjeden og begrenset i den grad feieeffektiviteten forbedres, men den inkrementelle kostnaden er også moderat. For tiden brukes polymerflom i et betydelig antall kommersielle feltprosjekter. Prosessen kan brukes til å gjenopprette oljer med høyere viskositet enn de som en overflateaktivt flom kan vurderes.

Overflateaktivt flomvann er en flerlags prosess som involverer tilsetning av overflateaktive kjemikalier til vann. Disse kjemikaliene reduserer kapillærkreftene som fanger oljen i porene i fjellet. Overflateaktivt slug fortrenger størstedelen av oljen fra reservoarvolumet som kontaktes, og danner en flytende olje-vannbank som forplantes foran overflateaktivt slug. De viktigste faktorene som påvirker overflateaktivt slug design er grenseflate egenskaper, slug mobilitet i forhold til mobilitet av olje-vann bank, utholdenhet av akseptable slug egenskaper, og slug integritet i reservoaret.Alkalisk flom legger til uorganiske alkaliske kjemikalier, som natriumhydroksid, natriumkarbonat eller natriumortosilikat, til vannet for å øke oljeutvinningen ved en eller flere av følgende mekanismer: grensespenningsreduksjon, spontan emulgering eller endring av fuktbarhet (Morrow, 1996). Disse mekanismene er avhengige av in situ-dannelsen av overflateaktive stoffer under nøytralisering av petroleumsyrer i råoljen av alkaliske kjemikalier i forskyvningsvæskene. Selv om emulgering i alkaliske flom prosesser reduserer injeksjon væske mobilitet til en viss grad, emulgering alene kan ikke gi tilstrekkelig feie effektivitet. Noen ganger er polymer inkludert som et hjelpestoff for mobilitetskontroll kjemikalie i et alkalisk vannflod for å øke eventuelle forbedringer i mobilitetsforholdet på grunn av alkaliske genererte emulsjoner.Blandbar væskeforskyvning (blandbar fortrengning) Er en oljeforskyvningsprosess der en alkohol, et raffinert hydrokarbon, en kondensert petroleumsgass, karbondioksid, flytende naturgass eller til og med eksosgass injiseres i et oljereservoar, ved trykknivåer slik at den injiserte gassen eller alkoholen og reservoaroljen er blandbar; prosessen kan omfatte samtidig, vekslende eller etterfølgende injeksjon av vann.prosedyrene for blandbar forskyvning er de samme i hvert tilfelle og involverer injeksjon av en slug av løsningsmiddel som er blandbar med reservoaroljen etterfulgt av injeksjon av enten en væske eller en gass for å feie opp gjenværende løsningsmiddel. Det må anerkjennes at den blandbare sluggen av løsningsmiddel blir beriket med olje når den passerer gjennom reservoaret og dets sammensetning endres, og dermed reduserer den effektive rensevirkningen. Endringer i væskens sammensetning kan imidlertid også føre til voksavsetning samt avsetning av asfaltenbestanddeler. Derfor anbefales forsiktighet.Andre parametere som påvirker den blandbare forskyvningsprosessen er reservoarlengde, injeksjonshastighet, porøsitet og permeabilitet av reservoarmatrisen, størrelse og mobilitetsforhold av blandbare faser, gravitasjonseffekter og kjemiske reaksjoner. Blandbare oversvømmelser ved bruk av karbondioksid, nitrogen eller hydrokarboner som blandbare løsningsmidler har sitt største potensial for økt utvinning av oljer med lav viskositet. Kommersielle hydrokarbonblandbare flom har blitt operert siden 1950-tallet, men karbondioksidblandbar flom i stor skala er relativt ny og forventes å gi det viktigste bidraget til blandbar forbedret utvinning i fremtiden.

Karbondioksid er i stand til å fortrenge mange råoljer, og dermed tillater utvinning av det meste av oljen fra reservoarbergarten som er kontaktet (karbondioksid-blandbar flom). Karbondioksidet er ikke i utgangspunktet blandbart med oljen. Men når karbondioksidet kommer i kontakt med råoljen in situ, trekker den ut noen av hydrokarbonbestanddelene i råoljen til karbondioksidet, og karbondioksid oppløses også i oljen. Blandbarhet oppnås ved forskyvningsfronten når det ikke finnes grensesnitt mellom den hydrokarbonberigede karbondioksidblandingen og den karbondioksidberigede oljen. Således, ved en dynamisk (multiple-kontakt) prosess som involverer interfase masseoverføring, overvinner blandbar forskyvning kapillære krefter som ellers fanger olje i porene i fjellet.

i enkelte anvendelser, spesielt i karbonatreservoarer (kalkstein, dolomitt og chert / finkornet kvarts) hvor det sannsynligvis vil bli brukt hyppigst, kan karbondioksid for tidlig bryte gjennom til å produsere brønner. Når dette skjer, kan det tas tiltak ved hjelp av mekaniske kontroller i injeksjons-og produksjonsbrønner for å redusere karbondioksidproduksjonen. Imidlertid anses betydelig karbondioksidproduksjon som normal. Vanligvis blir dette produserte karbondioksidet reinjisert, ofte etter behandling for å gjenvinne verdifulle lette hydrokarboner.

for enkelte reservoarer kan det ikke oppnås blandbarhet mellom karbondioksid og olje og er avhengig av oljeegenskapene. Imidlertid kan karbondioksid fortsatt brukes til å gjenopprette ekstra olje. Karbondioksidet sveller råoljer, og øker dermed volumet av porerom okkupert av oljen og reduserer mengden olje fanget i porene. Det reduserer også oljeviskositeten. Begge effektene forbedrer oljens mobilitet. Karbondioksid-ublandbar flom har blitt demonstrert i både pilot-og kommersielle prosjekter, men generelt forventes det å gi et relativt lite bidrag til EOR.

løsningen GOR for kullsyreholdig råolje skal måles på vanlig måte og tegnes SOM GOR i volum per volum versus trykk. Jo større oppløseligheten av karbondioksid i oljen, desto større er økningen I løsningen GOR. Faktisk øker økningen i GOR vanligvis økningen i oljeformasjonsvolumfaktoren på grunn av hevelse. Det skal bemerkes at gassen i ET HVILKET SOM HELST gor-eksperiment ikke er karbondioksid, men inneholder hydrokarboner som har fordampet fra væskefasen. Følgelig, om GOR måles i en trykk–volum–temperaturcelle eller fra et slank rørforsøk, må komposisjonsanalyse utføres for å oppnå sammensetningen av gassen så vel som den for likevektsvæskefasen. Hvis faktiske målte verdier ikke er tilgjengelige, kan korrelasjonen utviklet for råoljeholdige oppløste gasser brukes, men gir bare omtrentlige verdier i beste fall. Siden tettheten av rene gasser er en funksjon av trykk og temperatur, for råolje mettet med gasser, må tettheten i blandingssonen spesifiseres som en funksjon av trykk og blandingssonesammensetning.