Laboratorijski, analitički i simulacijski model zavodnjavanja i utiskivanja polimera u pješčenjake sjeverne Hrvatske

master's thesis

• Title: Laboratorijski, analitički i simulacijski model zavodnjavanja i utiskivanja polimera u pješčenjake sjeverne Hrvatske : diplomski rad
• Title (english): Laboratory, analytical and simulation model of waterflooding and polymer injection in North Croatian sandstone reservoir : master’s thesis
• Author: Ivan Bošnjak
• Mentor: Domagoj Vulin (mentor)
• Committee member: Domagoj Vulin (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Vladislav Brkić (član povjerenstva)
• Committee member: Frankica Kapor (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mining, Geology and Petroleum Engineering; (Department of Petroleum and Gas Engineering and energy); Zagreb
• Defense date and country: 2018-03-16, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mining, Petroleum and Geology Engineering; Petroleum Mining

Abstract

Završetkom primarne faze iskorištavanja ležišta te primicanjem završetku zavodnjavanja, koje je najčešća sekundarna metoda iskorištavanja ležišta, u ležištu i dalje ostaju znatne količine zaostalih ugljikovodika. Zbog toga su razvijene razne metode povećanja iscrpka objedinjene nazivom tercijarno iskorištavanje ležišta ugljikovodika (engl. Enhanced Oil Recovery). Primjena pojedine metode diktirana je primarno svojstvima ležišta i fluida te je za potrebe ležišta obrađenog u ovom radu odabrana metoda utiskivanja polimera kao viskozifera za povećanje iscrpka nafte. Prije početka laboratorijskih mjerenja, proučavanjem literature detaljno su potkrijepljeni mehanizmi djelovanja polimera, kemizam polimera i degradacija istih. Na uzorcima jezgri iz naftnog ležišta sjeverne Hrvatske provedena su laboratorijska mjerenja za potrebe određivanja krivulja relativnih propusnosti, utvrđivanja efikasnosti istiskivanja nafte zavodnjavanjem i utiskivanjem polimera te mjerenja adsorpcije polimera na stijenu kao čimbenik bitan za ekonomsku procjenu projekta. Također, upotrebom reometra utvrđena su reološka svojstva predmetnih polimernih otopina kako bi se utvrdio princip i intenzitet ne-Newton-ovskog ponašanja polimernih otopina koji može utjecati na parametar omjera mobilnosti fluida (M). Rad je zaokružen izradom simulacijskog modela kojim se uz korištenje laboratorijskih podataka numerički želi opisati jednako ponašanje polimera i njegovog utjecaja na iscrpak ulja kao u laboratorijskim uvjetima. Simulacijom na jezgri, ali uz dodatnu potvrdu mehanizma pilot projektom na ležištu, moguće je izraditi simulacijski model sektora, a kasnije i cijelog ležišta i promatrati parametre efikasnosti kemijskih EOR metoda. Iako metoda utiskivanja polimera neće biti primijenjena direktno na promatranom ležištu, vrlo slične ležišne karakteristike omogućile su potvrdu mehanizma zavodnjavanja polimerima za buduća ležišta sličnih karakteristika u sastavu kompanije INA d.d.

Abstract (english)

After the primary and secondary depletion from hydrocarbon reservoirs is finished, there is still a considerable amount of oil left behind in the reservoir. Therefore, different tertiary recovery mechanisms have been developed to maximize overall oil recovery, all put under a single title: Enhanced Oil Recovery Mechanisms. Application of the particular method is mainly governed by rock and fluid properties where, for the field covered in this thesis, polymer injection is recognized as the method of choice. Before laboratory measurements have been performed, detailed literature research has been done where the polymer chemistry, mechanisms in the reservoir and its degradation properties were identified. To obtain relative permeability curves, investigate water and polymer displacement efficiency and measure polymer adsorption levels onto the rock surface, North Croatian reservoir core samples were used. Additionally, rheological properties of polymer solutions have been determined in order to define the intensity of non-Newtonian behavior under different conditions. The investigation was concluded by constructing the reservoir simulation model to numerically describe the polymer flow behavior in laboratory conditions and its effect on oil recovery. Having performed simulation on the core model, various adjustments allow the construction of both a sector and a full field model in the future. Even though polymer injection won’t be used directly at the investigated oil field, proof of concept for the mechanism at this reservoir allows the application of this technique on other, but comparable assets within INA d.d. Oil Company.

• Keywords: tercijarne metode iskorištavanja ležišta; EOR; polimer EOR; zavodnjavanje; utiskivanje polimera; laboratorijska mjerenja; određivanje krivulja relativnih propusnosti; Buckley-Leverett; JBN metoda
• Keywords (english): tertiary recovery mechanisms; EOR; polymer EOR; water flooding; polymer injection; oil recovery increase; oil displacement efficiency; laboratory measurements; relative permeability curves determination; economics; Buckley-Leverett; JBN method
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:169:975304
• Study programme: Title: Petroleum engineering; specializations in: Petroleum engineering, Energy production and supply, Environmental protection in petroleum engineering; Course: Petroleum engineering; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka naftnog rudarstva (magistar/magistra inženjer/inženjerka naftnog rudarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2018-06-15 13:33:17