เชลล์ปรับใช้ Rheonics DVM สำหรับการศึกษา EOR – “การวัดคุณสมบัติการขนส่งและความหนาแน่นของไดเมทิลอีเธอร์ DME และส่วนผสมของน้ำ/น้ำเกลือ”
ขององค์กร
กระดาษได้รับการตีพิมพ์เพื่อนำเสนอในการประชุม SPE (Society of Petroleum Engineers) Improved Oil Recovery Conference ซึ่งเดิมกำหนดจัดขึ้นที่เมืองทัลซารัฐโอเคประเทศสหรัฐอเมริการะหว่างวันที่ 18-22 เมษายน 2020 เนื่องจาก COVID-19 กิจกรรมทางกายภาพจึงถูกเลื่อนออกไปจนถึงวันที่ 31 สิงหาคม - 4 กันยายน 2020 และเปลี่ยนเป็นกิจกรรมเสมือนจริง บทความนี้มีชื่อว่า“ การวัดคุณสมบัติการขนส่งและความหนาแน่นของไดเมทิลอีเทอร์ DME และส่วนผสมของน้ำ / น้ำเกลือ” และเขียนโดย Jingyu Cui และ Yunying Qi จาก Shell Global Solutions US Inc; Birol Dindoruk, Shell International Exploration and Production Inc.
ในบทความนี้ ผู้เขียนนำเสนอข้อมูลใหม่เกี่ยวกับการตรวจวัดความหนาแน่นและความหนืดอย่างเป็นระบบของ DME และน้ำเป็นครั้งแรก ไม่พบข้อมูลความหนืดที่เป็นระบบสำหรับระบบ DME-brine โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสภาวะที่น่าสนใจ (สภาวะอ่างเก็บน้ำ) จึงได้ปรับใช้ Rheonics DVM เพื่อรับข้อมูลความหนาแน่นและความหนืดภายใต้สภาวะที่รุนแรงและรุนแรง และใช้ข้อมูลเพื่อสร้างและตรวจสอบสมการความหนาแน่นและความหนืดสำหรับสารผสมของน้ำเกลือ-DME ข้อมูลการขนส่งที่สำคัญดังกล่าวมีความจำเป็นเพื่อให้สามารถประเมินศักยภาพในการฉีด DME/DEW สำหรับการใช้งานต่างๆ ตั้งแต่ EOR/IOR ไปจนถึงการกระตุ้นใกล้หลุมเจาะ
นามธรรม
ไดเมทิลอีเธอร์ (DME) ถือเป็นตัวแทน EOR การกู้คืนน้ำมันขั้นสูงที่มีศักยภาพสำหรับการเพิ่มการไหลของน้ำ เนื่องจากความเข้ากันไม่ได้ในการสัมผัสครั้งแรกในไฮโดรคาร์บอนและความสามารถในการละลายได้สูงบางส่วนในน้ำ / น้ำเกลือจึงแบ่งพาร์ติชันในเฟสไฮโดรคาร์บอนเมื่อสัมผัสเมื่อสารละลาย DME-brine ถูกฉีดเข้าไปในอ่างเก็บน้ำ เป็นผลให้น้ำมันที่หลงเหลืออยู่พองตัวและความหนืดลดลงซึ่งจะนำไปสู่การกู้คืนน้ำมันขั้นสูงสุดที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ปริมาณการบวมและการลดความหนืดขึ้นอยู่กับขอบเขตของการแบ่งพาร์ติชัน DME และความพร้อมใช้งานพร้อมกับความดันและอุณหภูมิของระบบ ในโซนผสมน้ำมัน DME และโซนน้ำ DME การประมาณค่าความหนืดของ DME-Hydrocarbon และ DME-water มีความสำคัญอย่างยิ่งในการประเมินและทำความเข้าใจประสิทธิภาพของ DME-Enhanced Waterflooding (DEW) ที่อ่างเก็บน้ำหรือห้องปฏิบัติการ / ระดับนำร่อง . ในบรรดาข้อมูลเหล่านี้ไม่พบข้อมูลความหนืดอย่างเป็นระบบสำหรับระบบ DME-brine โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสภาวะที่น่าสนใจ (เงื่อนไขอ่างเก็บน้ำ) ความหนืดของ DME-Hydrocarbon เป็นไปตามกฎการผสมแบบดั้งเดิมและความคาดหวังค่อนข้างดี ในขณะที่ความหนืดของ DME-water แสดงให้เห็นพฤติกรรมที่แตกต่างจากที่คาดไว้มาก ในบทความนี้เรานำเสนอข้อมูลใหม่เกี่ยวกับการวัดความหนาแน่นและความหนืดอย่างเป็นระบบสำหรับ DME และน้ำเป็นครั้งแรก ข้อมูลการขนส่งที่จำเป็นดังกล่าวเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้สามารถประเมินศักยภาพในการฉีด DME / DEW สำหรับการใช้งานต่างๆตั้งแต่ EOR / IOR ไปจนถึงการกระตุ้นในบริเวณใกล้เคียง
คุณสมบัติที่สำคัญบางประการของการศึกษานี้ ได้แก่
- ข้อมูลใหม่สำหรับเอกสารที่จะใช้สำหรับ DME และ DME ที่เพิ่มการเกิดน้ำท่วม
- การพัฒนาสหสัมพันธ์สำหรับการวัด
จุดเด่นของกระดาษ
การวัดคุณสมบัติการขนส่งและความหนาแน่นของ Dimethyl Ether DME และส่วนผสมของน้ำ / น้ำเกลือ
บทนำ
คุณสมบัติการขนส่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งความหนืดมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตน้ำมันทั้งในแง่ของการใช้งานและความประหยัด เนื่องจาก DME เป็นส่วนประกอบที่มีขั้วจึงไม่ชัดเจนว่าคุณสมบัติการขนส่งของระบบ DME น้ำ / น้ำเกลือจะเป็นไปตามแนวโน้มที่คาดไว้และกฎการผสม (เช่นพฤติกรรมของก๊าซอัลเคนกับสารละลายในน้ำ)
จากการวิเคราะห์อาการเชื่อว่าสารละลาย DME-brine ต้องมีความหนืดสูงกว่าน้ำเกลือบริสุทธิ์เว้นแต่จะมีปัจจัยอื่น ๆ การวัดความหนืดเบื้องต้นยืนยันสมมติฐานนี้ (รูปที่ 3) ดังนั้นการมองลึกลงไปในระดับความหนืดที่ไม่คาดคิดนี้เกี่ยวกับน้ำจึงเป็นสิ่งจำเป็น อย่างไรก็ตามไม่มีเครื่องมือตัวเลขที่เป็นที่รู้จักซึ่งสามารถทำนายและแสดงพฤติกรรมนี้ได้อย่างถูกต้อง
รูปที่ 3 - การวัดความหนืดเบื้องต้นเพื่อดูความหนืดของระบบน้ำเกลือ DME ที่ 20 C อย่างรวดเร็ว (ข้อมูลดิบ: ไม่มีการแก้ไขความดันและอุณหภูมิดังที่เห็นในแนวโน้มแรงดันน้ำ)
เพื่อให้สามารถอธิบายข้อสังเกตของเราในห้องปฏิบัติการและเติมเต็มช่องว่างนี้ในบริบทของข้อมูลที่จำเป็นเพื่ออธิบายและออกแบบการทดลองในห้องปฏิบัติการและเปิดใช้งานการคาดการณ์ที่เชื่อถือได้มากขึ้นในระดับต่างๆเราได้ออกแบบโปรแกรมการทดลองที่ครอบคลุมเพื่อแก้ไขปัญหานี้และเพื่อพัฒนา สูตรการจับแนวโน้มหรือกฎการผสมซึ่งสามารถใช้ในการบรรจุข้อกำหนดคำอธิบายของของเหลวสำหรับเครื่องจำลองอ่างเก็บน้ำหรือเครื่องมืออื่น ๆ เพื่อทำนายความหนืดของน้ำเกลือและความหนาแน่นของ DME เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้เราได้ทำตามขั้นตอนด้านล่างนี้
- วัดความหนืดและความหนาแน่นของสารละลายน้ำ DME-DI ซึ่งครอบคลุมตั้งแต่น้ำบริสุทธิ์จนถึงขีด จำกัด การละลายของ DME ที่อุณหภูมิและความดันต่างๆ
- พัฒนากฎการผสมความหนืดเพื่อทำนายคุณสมบัติของส่วนผสมโดยใช้คุณสมบัติ DME และน้ำ (น้ำเกลือ) บริสุทธิ์
อุปกรณ์และการสอบเทียบ
วัดความหนาแน่นและความหนืดของผสมน้ำ DME-DI (น้ำเกลือ) โดยใช้ Rheonics ดีวีเอ็ม [5] อุปกรณ์นี้แสดงให้เห็นข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในการวัดความหนืดของระบบน้ำเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องวัดความหนืดแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (EMV) เนื่องจากสามารถให้การวัดความหนาแน่นและความหนืดไปพร้อมๆ กัน นอกจากนี้, Rheonics DVM สามารถทำการวัดทั้งความหนาแน่นและความหนืดแบบอินไลน์ที่ความดันกระบวนการสูงถึง 30,000 psi (2000 บาร์) และช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ −20°C ถึง 200°C โดยมีเวลาตอบสนองประมาณ 1 วินาทีต่อการอ่านค่า
DVM เป็นโมดูลแบบอินไลน์สำหรับวัดความหนืดความหนาแน่นและอุณหภูมิของของเหลวที่ไหลผ่านโมดูล โมดูลการไหลผ่านขึ้นอยู่กับเซ็นเซอร์ความหนาแน่นและความหนืดของ DVM โมดูลมีช่องไหลผ่านที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 12 มม. เซ็นเซอร์ถูกติดตั้งขนานกับเส้นทางการไหลของของเหลวและกำจัดบริเวณที่ตายแล้วในการไหลของของไหล โมดูลมาตรฐานมีการเชื่อมต่อ Swagelok ซึ่งสามารถแทนที่ด้วยการเชื่อมต่อแบบเกลียวอื่น ๆ ที่เหมาะสม ซีลเทฟลอนช่วยลดโอกาสของการไหลเข้าของของเหลวในเกลียวของขั้วต่อ เซ็นเซอร์ DVM ติดตั้งด้วยสลักเกลียวแบบเกลียวเพื่อให้สามารถถอดทำความสะอาดและเปลี่ยนได้ง่าย มีโครงสร้างที่เรียบง่ายกะทัดรัดและแข็งแรง (ดูรูปที่ 4)
รูปที่ 4—Rheonics โมเดล DVM แบบอินไลน์
พื้นที่ Rheonics DVM วัดความหนืดและความหนาแน่นโดยใช้เครื่องสะท้อนแรงบิด ซึ่งปลายด้านหนึ่งจุ่มอยู่ในของเหลวที่ทดสอบ ยิ่งของเหลวมีความหนืดมากเท่าใด การหน่วงเชิงกลของเครื่องสะท้อนกลับก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น โดยการวัดการหน่วง อาจคำนวณผลคูณของความหนืดและความหนาแน่นได้ Rheonics' อัลกอริธึมที่เป็นกรรมสิทธิ์ งานเริ่มแรกของเราแสดงให้เห็นว่าผู้จำหน่ายอัลกอริธึมที่ให้มาไม่ได้คำนึงถึงผลกระทบของความดันและอุณหภูมิที่มีต่ออุปกรณ์ ผู้จำหน่ายใช้ข้อมูลนี้เพื่อปรับปรุงอัลกอริธึมของตน และนำไปสู่ปัจจัยการแก้ไขที่สอดคล้องกันมากขึ้น ยิ่งของเหลวมีความหนาแน่นมากเท่าใด ความถี่เรโซแนนซ์ก็จะยิ่งต่ำลง ของเหลวที่มีความหนาแน่นมากขึ้นจะเพิ่มการโหลดมวลของเครื่องสะท้อนกลับ เครื่องสะท้อนเสียงมีทั้งความตื่นเต้นและสัมผัสได้โดยใช้ทรานสดิวเซอร์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ติดตั้งอยู่ในตัวเซ็นเซอร์
การทำให้หมาด ๆ วัดได้จากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตรวจจับและประเมินผลและการอ่านค่าที่เสถียรความแม่นยำสูงและการทำซ้ำได้มาจากเทคโนโลยีลูปล็อกเฟสที่เป็นกรรมสิทธิ์ [6]
ในการแปลงการวัดดิบเป็นการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้นทางกายภาพจำเป็นต้องมีพารามิเตอร์การแก้ไขอุปกรณ์สำหรับรุ่นที่ใช้ ปัจจัยการแก้ไขเหล่านี้จัดทำโดยผู้ผลิตทั้งสำหรับความหนืดและความหนาแน่น
ข้อมูลที่รวบรวมด้วย DVM สำหรับการศึกษานี้
ความหนืดและความหนาแน่นของน้ำ DI ที่ 35 ° C
ดำเนินการสอบเทียบก่อนที่จะทำการวัดเต็มรูปแบบบนโซลูชัน DME-Water สิ่งสำคัญคือต้องสอบเทียบระบบด้วยของเหลวที่รู้จักเพื่อตัดสินความถูกต้องของการวัด ด้วยเหตุนี้น้ำ DI จึงถูกเลือกเพื่อวัตถุประสงค์นี้เนื่องจากเหตุผลสองประการ:
- ความหนืดของน้ำ DI มีอยู่ในความกดดันและอุณหภูมิที่หลากหลายซึ่งประกอบด้วยโดเมน PT ที่เราสนใจ
- ความสนใจของการศึกษานี้ส่วนใหญ่อยู่ที่สารละลายในน้ำซึ่งทำให้น้ำเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการสอบเทียบ
ทำการทดลองสอบเทียบที่ 35C; ผลลัพธ์ถูกเปรียบเทียบกับข้อมูล NIST ที่อุณหภูมิเดียวกัน รูปที่ 5 และรูปที่ 6 แสดงข้อตกลงที่ดีระหว่างข้อมูลความหนืดและความหนาแน่นที่วัดได้กับข้อมูล NIST
รูปที่ 5 - ความหนืดของ DI Water ที่ 35 C
รูปที่ 6 - ความหนาแน่นของน้ำ DI ที่ 35 C
ความหนาแน่นของส่วนผสมน้ำ DME / DI
จากเมทริกซ์ทดลองในตารางที่ 2 ได้ทำการวัดความหนาแน่นของชุดผสมน้ำ DME-DI ตารางที่ 3 ถึง 5 นำเสนอข้อมูลการทดลองที่อุณหภูมิต่างกันสามอุณหภูมิในรูปแบบตาราง
ตารางที่ 3 - ความหนาแน่นของสารละลาย DI Water / DME ที่ 35 ° C
วัดความแรงบีบคั้น | สมาธิ | ||||
เซีย | ดีเอ็มอี 0% | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 10% | ดีเอ็มอี 14% |
400 | 0.9967 | 0.9835 | 0.9656 | 0.9442 | 0.9188 |
725 | 0.9976 | 0.9844 | 0.9665 | 0.9452 | 0.9198 |
1450 | 0.9997 | 0.9863 | 0.9684 | 0.9472 | 0.9220 |
2175 | 1.0017 | 0.9882 | 0.9702 | 0.9492 | 0.9243 |
3000 | 1.0038 | 0.9903 | 0.9723 | 0.9514 | 0.9268 |
4000 | 1.0065 | 0.9930 | 0.9749 | 0.9540 | 0.9297 |
5000 | 1.0092 | 0.9955 | 0.9781 | 0.9567 | 0.9326 |
6000 | 1.0119 | 0.9981 | 0.9800 | 0.9592 | 0.9354 |
7000 | 1.0145 | 1.0007 | 0.9825 | 0.9618 | 0.9382 |
8000 | 1.0171 | 1.0032 | 0.9850 | 0.9644 | 0.9410 |
9000 | 1.0197 | 1.0058 | 0.9874 | 0.9669 | 0.9437 |
10000 | 1.0224 | 1.0083 | 0.9900 | 0.9695 | 0.9464 |
11000 | 1.0249 | 1.0108 | 0.9924 | 0.9720 | 0.9491 |
ตารางที่ 4 - ความหนาแน่นของสารละลาย DI Water / DME ที่ 50 ° C
วัดความแรงบีบคั้น | สมาธิ | ||||
เซีย | ดีเอ็มอี 0% | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 10% | ดีเอ็มอี 14% |
400 | 0.9905 | 0.9769 | 0.9575 | 0.9348 | 0.9099 |
725 | 0.9914 | 0.9777 | 0.9581 | 0.9358 | 0.9108 |
1450 | 0.9933 | 0.9796 | 0.9603 | 0.9380 | 0.9134 |
2175 | 0.9953 | 0.9815 | 0.9622 | 0.9401 | 0.9159 |
3000 | 0.9975 | 0.9837 | 0.9644 | 0.9425 | 0.9186 |
4000 | 1.0001 | 0.9862 | 0.9669 | 0.9454 | 0.9218 |
5000 | 1.0027 | 0.9888 | 0.9695 | 0.9482 | 0.9249 |
6000 | 1.0054 | 0.9914 | 0.9721 | 0.9509 | 0.9281 |
7000 | 1.0079 | 0.9940 | 0.9747 | 0.9536 | 0.9310 |
8000 | 1.0105 | 0.9965 | 0.9772 | 0.9564 | 0.9339 |
9000 | 1.0131 | 0.9990 | 0.9797 | 0.9591 | 0.9368 |
10000 | 1.0157 | 1.0016 | 0.9823 | 0.9617 | 0.9397 |
11000 | 1.0182 | 1.0040 | 0.9848 | 0.9644 | 0.9425 |
ตารางที่ 5 - ความหนาแน่นของสารละลาย DI Water / DME ที่ 70 ° C
วัดความแรงบีบคั้น | สมาธิ | ||||
เซีย | ดีเอ็มอี 0% | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 10% | ดีเอ็มอี 14% |
400 | 0.9800 | 0.9656 | 0.9443 | 0.9217 | 0.8936 |
725 | 0.9809 | 0.9665 | 0.9452 | 0.9228 | 0.8965 |
1450 | 0.9828 | 0.9686 | 0.9474 | 0.9251 | 0.9003 |
2175 | 0.9848 | 0.9705 | 0.9494 | 0.9274 | 0.9031 |
3000 | 0.9870 | 0.9724 | 0.9517 | 0.9300 | 0.9060 |
4000 | 0.9896 | 0.9751 | 0.9545 | 0.9330 | 0.9094 |
5000 | 0.9923 | 0.9777 | 0.9572 | 0.9360 | 0.9125 |
6000 | 0.9950 | 0.9804 | 0.9599 | 0.9390 | 0.9156 |
7000 | 0.9975 | 0.9830 | 0.9626 | 0.9419 | 0.9187 |
8000 | 1.0001 | 0.9856 | 0.9652 | 0.9448 | 0.9217 |
9000 | 1.0027 | 0.9881 | 0.9679 | 0.9476 | 0.9247 |
10000 | 1.0053 | 0.9907 | 0.9705 | 0.9503 | 0.9276 |
11000 | 1.0078 | 0.9932 | 0.9731 | 0.9531 | 0.9305 |
รูปที่ 8 แสดงไอโซเทอร์มที่เลือกสำหรับความหนาแน่นของน้ำ DI / สารละลาย DME ตามที่คาดไว้ความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้นเมื่อความดันเพิ่มขึ้นและลดลงเมื่อความเข้มข้นของ DME เพิ่มขึ้น รูปที่ 9 แสดงพฤติกรรมความหนาแน่นของสารละลาย DI น้ำ / DME (5 โมล% DME) ที่อุณหภูมิต่างกันความหนาแน่นจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น
รูปที่ 8 - ความหนาแน่นของสารละลาย DI น้ำ / DME ที่ 35 ° C
รูปที่ 9 - ความหนาแน่นของน้ำ DI / สารละลาย DME 5 โมล% ที่อุณหภูมิต่างกัน
ความหนืดของส่วนผสมน้ำ DME / DI
ในทำนองเดียวกันความหนืดของน้ำ DME / DI ถูกวัดด้วยความเข้มข้นและเงื่อนไขที่สอดคล้องกัน ตารางที่ 6 และ 8 นำเสนอข้อมูลที่วัดได้ในรูปแบบตาราง
ตารางที่ 6 - ความหนืดของสารละลาย DI Water / DME ที่ 35 ° C
วัดความแรงบีบคั้น | สมาธิ | ||||
เซีย | ดีเอ็มอี 0% | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 10% | ดีเอ็มอี 14% |
400 | 0.7350 | 0.8342 | 0.9346 | 1.0062 | 1.0010 |
725 | 0.7377 | 0.8344 | 0.9405 | 1.0132 | 1.0066 |
1450 | 0.7388 | 0.8361 | 0.9432 | 1.0231 | 1.0123 |
2175 | 0.7380 | 0.8387 | 0.9439 | 1.0301 | 1.0189 |
3000 | 0.7372 | 0.8412 | 0.9577 | 1.0384 | 1.0247 |
4000 | 0.7358 | 0.8439 | 0.9575 | 1.0488 | 1.0390 |
5000 | 0.7346 | 0.8457 | 0.9613 | 1.0570 | 1.0508 |
6000 | 0.7339 | 0.8498 | 0.9538 | 1.0612 | 1.0637 |
7000 | 0.7336 | 0.8520 | 0.9557 | 1.0658 | 1.0739 |
8000 | 0.7308 | 0.8535 | 0.9637 | 1.0663 | 1.0811 |
9000 | 0.7297 | 0.8551 | 0.9652 | 1.0772 | 1.0927 |
10000 | 0.7284 | 0.8527 | 0.9669 | 1.0857 | 1.1002 |
11000 | 0.7310 | 0.8519 | 0.9670 | 1.0943 | 1.1124 |
ตารางที่ 7 - ความหนืดของสารละลาย DI Water / DME ที่ 50 ° C
วัดความแรงบีบคั้น | สมาธิ | ||||
เซีย | ดีเอ็มอี 0% | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 10% | ดีเอ็มอี 14% |
400 | 0.5433 | 0.6181 | 0.6943 | 0.7121 | 0.7157 |
725 | 0.5441 | 0.6199 | 0.6948 | 0.7160 | 0.7073 |
1450 | 0.5471 | 0.6208 | 0.6973 | 0.7234 | 0.7111 |
2175 | 0.5481 | 0.6236 | 0.6969 | 0.7305 | 0.7237 |
3000 | 0.5499 | 0.6259 | 0.7005 | 0.7384 | 0.7329 |
4000 | 0.5520 | 0.6280 | 0.7071 | 0.7456 | 0.7444 |
5000 | 0.5552 | 0.6235 | 0.7045 | 0.7569 | 0.7531 |
6000 | 0.5557 | 0.6276 | 0.7074 | 0.7660 | 0.7602 |
7000 | 0.5579 | 0.6298 | 0.7092 | 0.7749 | 0.7715 |
8000 | 0.5607 | 0.6317 | 0.7128 | 0.7859 | 0.7756 |
9000 | 0.5612 | 0.6362 | 0.7175 | 0.7923 | 0.7852 |
10000 | 0.5630 | 0.6383 | 0.7198 | 0.7918 | |
11000 | 0.5635 | 0.6376 | 0.7216 | 0.8038 | 0.8035 |
ตารางที่ 8 - ความหนืดของสารละลาย DI Water / DME ที่ 70 ° C
วัดความแรงบีบคั้น | สมาธิ | ||||
เซีย | ดีเอ็มอี 0% | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 10% | ดีเอ็มอี 14% |
400 | 0.4003 | 0.4422 | 0.4791 | 0.4783 | 0.5041 |
725 | 0.4016 | 0.4402 | 0.4812 | 0.4789 | 0.4962 |
1450 | 0.4029 | 0.4420 | 0.4828 | 0.4985 | |
2175 | 0.4054 | 0.4437 | 0.4832 | 0.4859 | 0.5011 |
3000 | 0.4076 | 0.4451 | 0.4844 | 0.4898 | 0.5090 |
4000 | 0.4097 | 0.4468 | 0.4873 | 0.4952 | 0.5191 |
5000 | 0.4122 | 0.4494 | 0.4953 | 0.5003 | 0.5270 |
6000 | 0.4132 | 0.4522 | 0.4976 | 0.5068 | 0.5366 |
7000 | 0.4136 | 0.4517 | 0.5011 | 0.5137 | 0.5420 |
8000 | 0.4160 | 0.4540 | 0.5058 | 0.5206 | 0.5495 |
9000 | 0.4181 | 0.4551 | 0.5088 | 0.5259 | 0.5520 |
10000 | 0.4193 | 0.4561 | 0.5105 | 0.5330 | 0.5601 |
11000 | 0.4193 | 0.4564 | 0.5123 | 0.5351 | 0.5666 |
รูปที่ 10 แสดงให้เห็นว่าความหนืดของสารละลาย DI น้ำ / DME เพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อความดันเพิ่มขึ้นและยังเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของ DME ที่เพิ่มขึ้นซึ่งตรงกันข้ามกับความคาดหวัง รูปที่ 11 แสดงความหนืดของสารละลาย DI water / DME ที่มี DME 5 mol% ที่อุณหภูมิต่างกัน ตามที่คาดไว้ความหนืดของสารละลายดังกล่าวจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น
รูปที่ 10 - ความหนืดของน้ำ DI / สารละลาย DME 5 โมลที่ 35 ° C
รูปที่ 11 - ความหนืดของสารละลาย DI น้ำ / DME ที่อุณหภูมิต่างกัน
เพื่อให้สามารถทำนายความหนาแน่นและความหนืดของสารผสม DI น้ำ / DME ได้หลากหลายความสัมพันธ์ในรูปแบบของกฎการผสมได้รับการพัฒนาโดยใช้ชุดข้อมูลการทดลองที่สร้างขึ้นและคุณสมบัติของส่วนประกอบบริสุทธิ์
ในส่วนต่อไปนี้โดยใช้การทดลองที่ดำเนินการเราจะแสดงให้เห็นถึงช่วงของความถูกต้องและความแม่นยำของเครื่องมือเชิงสัมพันธ์แบบง่ายที่เราได้พัฒนาขึ้นสำหรับระบบ Brine-DME
การตรวจสอบสมการความหนาแน่นของสารผสม Brine-DME
ตารางที่ 14 - ความหนาแน่นของน้ำเกลือ 3 wt% / สารละลาย DME ที่ 35 C
ความหนาแน่นทดลอง (g / cc) | ความหนาแน่นที่คำนวณได้ (g / cc) | ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ (%) | |||||||
เซีย | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 8% | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 8% | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 8% |
400 | 1.0000 | 0.9832 | 0.9696 | 1.0006 | 0.9796 | 0.9612 | -0.06 | 0.37 | 0.87 |
725 | 1.0008 | 0.9840 | 0.9703 | 1.0016 | 0.9811 | 0.9630 | -0.08 | 0.30 | 0.75 |
1450 | 1.0026 | 0.9859 | 0.9721 | 1.0037 | 0.9840 | 0.9664 | -0.11 | 0.19 | 0.59 |
2175 | 1.0045 | 0.9877 | 0.9741 | 1.0057 | 0.9865 | 0.9693 | -0.13 | 0.13 | 0.49 |
3000 | 1.0066 | 0.9898 | 0.9762 | 1.0078 | 0.9889 | 0.9720 | -0.12 | 0.09 | 0.43 |
4000 | 1.0091 | 0.9924 | 0.9788 | 1.0101 | 0.9916 | 0.9749 | -0.11 | 0.08 | 0.40 |
5000 | 1.0116 | 0.9948 | 0.9813 | 1.0124 | 0.9939 | 0.9772 | -0.08 | 0.09 | 0.42 |
6000 | 1.0141 | 0.9973 | 0.9839 | 1.0145 | 0.9960 | 0.9793 | -0.04 | 0.13 | 0.47 |
รูปที่ 13 - ความหนาแน่นของน้ำเกลือ 3wt% / DME ที่อุณหภูมิต่างกัน
โดยรวมแล้วกฎการผสมที่เสนอสำหรับความหนาแน่นจะทำนายความหนาแน่นของส่วนผสมได้ดีที่ความเข้มข้นของ DME ปานกลางถึงต่ำและคาดเดาได้เล็กน้อยที่ความเข้มข้นของ DME ที่สูงขึ้น (เช่น 8 โมล%) ในขณะที่ส่วนเบี่ยงเบนยังคงอยู่ในระยะขอบที่คาดไว้
การตรวจสอบสมการความหนาแน่นของสารผสม Brine-DME
ตารางที่ 15 - ความหนืดของสารละลาย NaCl brine / DME 3 wt% ที่ 35 C
วัดความแรงบีบคั้น | ความหนืดทดลอง (cp) | ความหนืดที่คำนวณได้ (cp) | ข้อผิดพลาดญาติ | |||||||
เซีย | ดีเอ็มอี 0% | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 8% | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 8% | ดีเอ็มอี 2% | ดีเอ็มอี 5% | ดีเอ็มอี 8% |
400 | 0.7537 | 0.8462 | 0.9535 | 1.0220 | 0.9209 | 0.9824 | 1.0392 | -8.82 | -3.03 | -1.68 |
725 | 0.7650 | 0.8485 | 0.9563 | 1.0159 | 0.9217 | 0.9838 | 1.0413 | -8.63 | -2.87 | -2.51 |
1450 | 0.7616 | 0.8332 | 0.9532 | 1.0201 | 0.9238 | 0.9869 | 1.0462 | -10.87 | -3.53 | -2.55 |
2175 | 0.7641 | 0.8334 | 0.9516 | 1.0313 | 0.9257 | 0.9899 | 1.0507 | -11.08 | -4.02 | -1.88 |
3000 | 0.7594 | 0.8388 | 0.9527 | 1.0235 | 0.9279 | 0.9931 | 1.0557 | -10.62 | -4.25 | -3.15 |
4000 | 0.7553 | 0.8400 | 0.9410 | 1.0221 | 0.9304 | 0.9968 | 1.0613 | -10.76 | -5.93 | -3.83 |
5000 | 0.7528 | 0.8439 | 0.9520 | 1.0330 | 0.9329 | 1.0006 | 1.0670 | -10.54 | -5.10 | -3.29 |
รูปที่ 14 - ความหนืด 3 wt% NaCl Brine / DME ที่อุณหภูมิต่างกัน
รูปที่ 14 แสดงให้เห็นว่ากฎการผสมสำหรับความหนืดมากกว่าประมาณการความหนืดที่ 35 C ที่ 50 C และ 70 C ในขณะที่ยังคงแสดงข้อตกลงที่ดีโดยรวมกับข้อมูลการทดลอง
ข้อสรุป / ผลจากการศึกษา
วิธีการที่เป็นระบบพร้อมเครื่องวัดความหนืดรุ่นใหม่ (Rheonics DVM) ได้รับการพัฒนาสำหรับระบบน้ำที่ละลายใน DME หลังจากการสอบเทียบเบื้องต้นและการทดสอบเพื่อยืนยันกับสารที่ทราบ เช่น น้ำ
- ความหนาแน่นและความหนืดของ DI น้ำ / DME ระบบน้ำเกลือ / DME ได้รับการตรวจวัดอย่างครอบคลุมที่ 35 C, 50 C และ 70 C และความดันและ DME ต่างๆ
- สำหรับความรู้ของเราชุดวิชาของการวัดความหนืดและความหนาแน่นเป็นเรื่องแรกในวรรณคดี สามารถใช้สำหรับการประเมินและ / หรือลดความเสี่ยงจากน้ำท่วมที่เพิ่มขึ้นของ DME (DEW) และการใช้ DME นอกเหนือจากน้ำอื่น ๆ เราให้ข้อมูลดังกล่าวสำหรับเอกสารนี้
- ประเภทของกฎการผสมเพื่อคำนวณความหนาแน่นและความหนืดของสารผสมเหล่านี้ได้รับการพัฒนาและตรวจสอบแล้ว ค่าที่คำนวณได้เข้ากันได้ดีกับข้อมูลการทดลองและเป็นชุดเครื่องมือง่ายๆในการสร้างค่าความหนาแน่นและความหนืดที่ต้องการของส่วนผสม Brine / DME ภายในเงื่อนไขที่ประเมินสำหรับการใช้งานต่างๆเช่นเครื่องจำลอง
การศึกษา PVT / EOR เป็นเรื่องยากสำหรับการใช้เครื่องมือแบบเดิม: ต้องใช้นวัตกรรมที่ล้ำสมัย
ในการวิเคราะห์ PVT / EOR ผู้ปฏิบัติงานใช้เครื่องมือออฟไลน์หรืออินไลน์ในการวัดความหนาแน่นและอีกเครื่องมือหนึ่งในการวัดความหนืด (ส่วนใหญ่ออฟไลน์) มีประเด็นสำคัญในการใช้เครื่องมือสองชนิดแยกกันสำหรับการวัดความหนาแน่นและความหนืด:
- เครื่องมือแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ที่ใช้สำหรับการวัดความหนาแน่นและความหนืดต้องใช้ตัวอย่างของเหลวแยกต่างหากสำหรับการวิเคราะห์ซึ่งสกัดจากถังเก็บตัวอย่างของเหลวที่มีรูซึ่งใช้ตัวอย่างของเหลวที่มีค่าจำนวนมากที่ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ใน PVT ได้
- สภาวะอุณหภูมิและความดันเดียวกันนั้นยากที่จะบรรลุผลในเครื่องมือสองชิ้นที่แยกกันซึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการวัด
- ยากต่อการหาตำแหน่งเครื่องวัดความหนาแน่นขนาดใหญ่และ viscometer ภายใน PVT ovens เนื่องจากพื้นที่และข้อ จำกัด ในการติดตั้ง
- ดำเนินการด้วยตนเองและต้องใช้เวลานานในการวัด
- ต้องการการรวมที่สำคัญในฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เพื่อซิงโครไนซ์ข้อมูลการวัดและตรวจสอบให้แน่ใจว่าสอดคล้อง
อย่างไร Rheonics DVM ช่วยแก้ปัญหาความท้าทายเหล่านี้หรือไม่
แหล่งกักเก็บใหม่มีความลึกมากขึ้นเป็นพิเศษโดยมีสภาวะความดันสูงมาก (> 25000 psi) และอุณหภูมิสูง (> 400 ° F) การจัดหาของเหลวตัวอย่างจากบ่อที่มีความลึกเป็นพิเศษมีราคาแพงมากดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องทำการวัดความหนาแน่นและความหนืดโดยให้ปริมาณของเหลวในอ่างเก็บน้ำน้อยที่สุด โดยรวมสำหรับการศึกษา PVT ควรทำการวัดความหนาแน่นและความหนืด:
- ที่สภาวะ HTHP (อุณหภูมิสูงความดันสูง) เพื่อลดความไม่แน่นอนของอ่างเก็บน้ำ
- ด้วยปริมาตรของเหลวน้อยที่สุดในอ่างเก็บน้ำ
Rheonics' DVM เป็นเครื่องมือเดียวที่รวมเครื่องวัดความหนาแน่น HTHP และเครื่องวัดความหนืดที่ให้การวัดความหนาแน่นความหนืดและอุณหภูมิพร้อมกันในสภาวะที่เลวร้ายที่สุด
โปรดอ่านหมายเหตุการใช้งานเกี่ยวกับการศึกษา PVT ด้วย DVM ในสภาวะ HPHT ที่ใช้ Rheonics เครื่องมือ
ความหนืดความหนาแน่นสำหรับการศึกษา PVT
การวิเคราะห์ PVT ดำเนินการเพื่อเชื่อมโยงการผลิตพื้นผิวกับการดึงออกจากใต้ดินสำหรับแหล่งกักเก็บน้ำมันและเพื่อจำลองสิ่งที่เกิดขึ้นในอ่างเก็บน้ำระหว่างการผลิต ข้อมูล PVT มีการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในงานวิศวกรรมอ่างเก็บน้ำตั้งแต่การประมาณปริมาณสำรองไปจนถึงการวางแผนพื้นผิว ...
Rheonics DVM ช่วยให้วิศวกรอ่างเก็บน้ำมีการศึกษา PVT และ EOR ที่แม่นยำและเชื่อถือได้
DVM เป็นเครื่องมือในกระบวนการ 3-in-1 ที่ไม่เหมือนใคร เครื่องวัดความหนาแน่น Viscometer และเครื่องวัดอุณหภูมิแบบ all-in-one: เป็นอุปกรณ์ที่มีรูปทรงแข็งแรงขนาดเล็ก
เครื่องดนตรีเดี่ยว, ฟังก์ชั่นคู่
Rheonics' DVM เป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นเอกลักษณ์ที่มาแทนที่ทางเลือกสองทางและให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในขณะที่ทำงานในสภาพอ่างเก็บน้ำที่แท้จริง ช่วยขจัดความยุ่งยากในการจัดวางเครื่องมือสองชิ้นที่แตกต่างกันในการใช้งานที่ต้องการการตรวจสอบความหนาแน่น-ความหนืดoring ของของไหลในกระบวนการ
ความต้องการขนาดตัวอย่างน้อยที่สุด
ของเหลวในอ่างเก็บน้ำขนาดเล็กที่สุดใช้สำหรับการทดสอบใน DVM เนื่องจากไม่มีข้อกำหนดของระบบแยกบรรทัดหรือระบบสุ่มตัวอย่าง ปลอดภัยและประหยัดค่าใช้จ่าย DVM ต้องการตัวอย่างเพียง 0.7 มล. ในการวัดความหนืดและความหนาแน่นในช่วง P, T ที่สมบูรณ์ช่วยประหยัดเวลาและเงิน
เครื่องมือในห้องปฏิบัติการมีข้อ จำกัด สำหรับการวัดคุณสมบัติของของเหลวภายใต้สภาวะของอ่างเก็บน้ำ แรงกดดันและอุณหภูมิที่สูงมากการกระแทกและการสั่นสะเทือนความพร้อมใช้งานของพลังงานที่ จำกัด และข้อ จำกัด ของพื้นที่ที่รุนแรง
แม้จะมีความสำคัญของความหนาแน่นและความหนืดพวกมันก็ยากที่จะวัดภายใต้สภาวะที่รุนแรงในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ เซ็นเซอร์คุณสมบัติของของเหลวเรโซแนนท์จะผลักดันขีด จำกัด ของการวัดที่คิดว่าเป็นไปได้เฉพาะกับเครื่องมือระดับห้องปฏิบัติการ