Zeitschrift für Erdöl- und Umweltbiotechnologie

Abstrakt

Intelligentes Wasser für verbesserte Ölrückgewinnung durch Nanofiltration

Remya Ravindran Nair*, Evgenia Protasova und Torleiv Bilstad

Die Chemie des eingespritzten Wassers kann das Benetzungsverhalten von Karbonatreservoirs verändern. Eine Veränderung der Benetzbarkeit hin zu wasserfeuchteren Reservoirgesteinen führt zu einer erhöhten Ölproduktion. Die intelligente Wasserproduktion durch selektiven Ionengehalt des Wassers ist ein wichtiger Entwicklungsbereich in der aktuellen verbesserten Ölgewinnung (Enhanced Oil Recovery, EOR). In diesem Artikel werden die technischen Einschränkungen der intelligenten Wasserproduktion für EOR unter Verwendung von Meerwasser als Membranzufuhr beschrieben. Die gewünschten Eigenschaften von intelligentem Wasser zur Injektion in Karbonatreservoirs sind niedrige Na+- und Cl- sowie hohe Konzentrationen zweiwertiger Ionen. Die Veränderung der Benetzbarkeit durch intelligentes Wasser tritt aufgrund des symbiotischen Verhaltens von Ca2+-, SO4 2- und Mg2+-Ionen und dem Carbonsäurematerial der Oberfläche des Reservoirgesteins auf. Für Ionentrennungsexperimente wurden Nanofiltrations- (NF) und Umkehrosmose- (RO) Membranen verwendet. Das Retentat aus NF enthält die Hauptbestandteile von intelligentem Wasser. Die Membranleistung wurde hinsichtlich der Rückweisung bei unterschiedlichen Zufuhrzusammensetzungen und Drücken bewertet. Eine Analyse allgemeiner Ansätze für Wasserinjektionsverfahren aus Meerwasser wird diskutiert. Dieses Dokument liefert einen wirtschaftlichen Rahmen für die Bewertung des Wassereinspritzprozesses unter Einbeziehung wichtiger technischer und wirtschaftlicher Elemente. Das Hauptkriterium dieser Untersuchung war die Verringerung der Ablehnung monovalenter Ionen. Dies wurde durch Erhöhung der Konzentration divalenter Ionen durch Zugabe ausgewählter Chemikalien zum Speisewasser erreicht. Die Ergebnisse zeigten, dass eine Verringerung der Retention monovalenter Ionen durch Erhöhung der Konzentration multivalenter Ionen im Zulauf erreicht wurde. Eine Herausforderung der intelligenten Wasserproduktion ist der hohe Gehalt an gelösten Feststoffen (TDS) im Retentat aus NF. Drei Optionen zur Verdünnung des Retentats wurden bewertet: Kombinationen aus NF und RO, MSFD und Frischwasser. Das praktikabelste Verfahren ist eine Kombination aus NF und RO mit einem Energieverbrauch von 3,8 kWh/m3.