Shell wird bereitgestellt Rheonics DVM für EOR-Studien – „Messung der Transporteigenschaften und -dichten von Dimethylether-DME und Wasser/Sole-Mischungen“
Überblick
Ein Papier wurde zur Präsentation auf der SPE-Konferenz (Society of Petroleum Engineers) veröffentlicht, die ursprünglich vom 18. bis 22. April 2020 in Tulsa, OK, USA, stattfinden sollte. Aufgrund von COVID-19 wurde das physische Ereignis auf den 31. August verschoben - 4. September 2020 und wurde in eine virtuelle Veranstaltung geändert. Das Papier trägt den Titel "Messung der Transporteigenschaften und -dichten von Dimethylether-DME und Wasser / Salzlösung-Gemischen" und wurde von Jingyu Cui und Yunying Qi, Shell Global Solutions US Inc; Birol Dindoruk, Shell International Exploration und Produktion Inc.
In diesem Artikel präsentieren die Autoren erstmals neue Daten zu den systematischen Dichte- und Viskositätsmessungen für DME und Wasser. Es wurden keine systematischen Viskositätsdaten für DME-Sole-Systeme gefunden, insbesondere nicht für den interessierenden Zustand (Reservoirbedingungen), daher haben sie diese eingesetzt Rheonics DVM, um die Dichte- und Viskositätsdaten unter rauen, aggressiven Bedingungen zu erhalten und die Daten zur Erstellung und Validierung von Dichte- und Viskositätsgleichungen für Sole-DME-Mischungen zu verwenden. Solche wesentlichen Transportdaten sind notwendig, um das DME/DEW-Injektionspotenzial für verschiedene Anwendungen bewerten zu können, von EOR/IOR bis hin zur bohrlochnahen Stimulation.
Abstrakt
Dimethylether (DME) wird als potenzielles Enhanced Oil Recovery EOR-Mittel für eine verbesserte Wasserflutung angesehen. Aufgrund seiner ersten Kontaktmischbarkeit in Kohlenwasserstoffen und seiner teilweise hohen Löslichkeit in Wasser / Salzlösung verteilt es sich beim Kontakt bevorzugt in die Kohlenwasserstoffphase, wenn DME-Salzlösung in das Reservoir injiziert wird. Infolgedessen quillt das restliche Öl auf und seine Viskosität wird verringert, was wiederum zu einer signifikant höheren endgültigen Ölrückgewinnung führt. Das Ausmaß der Quellung und Viskositätsreduzierung hängt vom Ausmaß der DME-Verteilung und ihrer Verfügbarkeit sowie vom Systemdruck und der Systemtemperatur ab. In der DME-Öl-Mischzone und der DME-Wasser-Zone ist die Schätzung der DME-Kohlenwasserstoff- und DME-Wasser-Viskositäten entscheidend, um die Leistung der DME-verstärkten Wasserflutung (DEW) im Reservoir- oder Labor- / Pilotmaßstab zu bewerten und zu verstehen . Unter diesen gibt es keine systematischen Viskositätsdaten für DME-Solesysteme, insbesondere für den interessierenden Zustand (Reservoirbedingungen). Die Viskosität von DME-Kohlenwasserstoff folgt recht gut den traditionellen Mischregeln und -erwartungen; Die Viskosität von DME-Wasser zeigt ein sehr unterschiedliches Verhalten als erwartet. In diesem Artikel präsentieren wir erstmals neue Daten zu systematischen Dichte- und Viskositätsmessungen für DME und Wasser. Solche wesentlichen Transportdaten sind erforderlich, um das DME / DEW-Injektionspotential für verschiedene Anwendungen von EOR / IOR bis zur Stimulation in der Nähe des Bohrlochs bewerten zu können.
Einige der wichtigen Merkmale dieser Studie sind:
- Neue Daten für die Literatur zur DME- und DME-verstärkten Wasserflutung
- Korrelationsentwicklung für das Gemessene
Papier-Highlights
Messung der Transporteigenschaften und -dichten von Dimethylether-DME und Wasser / Sole-Gemische
Einleitung
Transporteigenschaften, insbesondere die der Viskosität, sind für die Ölförderung sowohl im Hinblick auf den Betrieb als auch auf die Wirtschaftlichkeit von entscheidender Bedeutung. Angesichts der Tatsache, dass DME eine polare Komponente ist, war es nicht ohne weiteres ersichtlich, dass die Transporteigenschaften des DME-Wasser / Sole-Systems den erwarteten Trends und Mischungsregeln (dh dem Verhalten von Alkangasen mit wässrigen Lösungen) folgen.
Basierend auf der durchgeführten symptomatischen Analyse wurde angenommen, dass DME-Salzlösung eine höhere Viskosität als reine Salzlösung aufweisen muss, sofern keine anderen Faktoren vorliegen. Vorläufige Viskositätsmessungen bestätigten diese Hypothese (Abbildung 3). Daher ist ein genauerer Blick auf diese unerwartete Viskositätserhöhung in Bezug auf Wasser erforderlich. Es ist jedoch kein numerisches Werkzeug bekannt, das dieses Verhalten korrekt vorhersagen und darstellen konnte.
Abbildung 3 - Vorläufige Viskositätsmessungen zur schnellen Betrachtung der Viskosität des DME-Solesystems bei 20 ° C (Rohdaten: Es wurden keine Druck- und Temperaturkorrekturen durchgeführt, wie im Wasserdrucktrend zu sehen).
Um unsere Beobachtungen im Labor erklären und diese Lücke im Kontext wesentlicher Daten zur Erklärung und Gestaltung von Laborexperimenten schließen und zuverlässigere Vorhersagen in verschiedenen Maßstäben ermöglichen zu können, haben wir ein umfassendes experimentelles Programm entwickelt, um dies anzugehen und zu entwickeln eine Trenderfassungsformel oder Mischregel, die zum Auffüllen der Anforderungen an die Flüssigkeitsbeschreibung für Reservoirsimulatoren oder andere Werkzeuge verwendet werden kann, um die Viskosität und Dichte der DME-Sole vorherzusagen. Um dies zu erreichen, haben wir die folgenden Schritte ausgeführt.
- Messen Sie die Viskosität und Dichte der DME-DI-Wasserlösung, wobei Sie von reinem Wasser bis zur DME-Löslichkeitsgrenze bei verschiedenen Temperaturen und Drücken reichen.
- Entwickeln Sie eine Viskositätsmischregel, um die Mischungseigenschaften unter Verwendung der Eigenschaften von reinem DME und Wasser (Salzlösung) vorherzusagen.
Ausrüstung und Kalibrierung
Dichte und Viskosität der DME-DI-Wassermischung (Sole) wurden mit gemessen Rheonics DVM [5]. Dieses Gerät weist im Vergleich zum elektromagnetischen Viskosimeter (EMV) einen klaren Vorteil bei der Messung der Viskosität wässriger Systeme auf, da es eine gleichzeitige Messung von Dichte und Viskosität ermöglichen kann. Zusätzlich, Rheonics DVM kann Inline-Messungen von Dichte und Viskosität bei Prozessdrücken bis zu 30,000 psi (2000 bar) und Temperaturbereichen von –20 °C bis 200 °C mit einer Reaktionszeit von etwa 1 Sekunde pro Messwert durchführen.
DVM ist ein Inline-Modul zur Messung der Viskosität, Dichte und Temperatur der durch das Modul fließenden Flüssigkeit. Das Durchflussmodul basiert auf dem Dichte- und Viskositätssensor des DVM. Das Modul hat einen Durchflusskanal mit einem Innendurchmesser von 12 mm. Der Sensor ist parallel zum Strömungsweg der Flüssigkeit montiert und entfernt alle toten Zonen im Flüssigkeitsstrom. Das Standardmodul verfügt über Swagelok-Verbindungen, die durch andere geeignete Gewindeanschlüsse ersetzt werden können. Eine Teflon-Dichtung verringert das Risiko eines Flüssigkeitszuflusses in das Anschlussgewinde. Das Sensor-DVM ist mit einer Gewindeschraube versehen, um ein einfaches Entfernen zum Reinigen und Ersetzen zu ermöglichen. Es hat eine einfache, kompakte und robuste Konstruktion (siehe Abbildung 4).
Abbildung 4—Rheonics Inline-DVM-Modell
Das Rheonics DVM misst Viskosität und Dichte mithilfe eines Torsionsresonators, dessen eines Ende in die zu prüfende Flüssigkeit eingetaucht ist. Je viskoser die Flüssigkeit, desto höher ist die mechanische Dämpfung des Resonators. Durch Messung der Dämpfung lässt sich das Produkt aus Viskosität und Dichte berechnen Rheonics' proprietäre Algorithmen. Unsere ersten Arbeiten zeigten, dass der vom Anbieter bereitgestellte Algorithmus die Auswirkungen von Druck und Temperatur auf die Ausrüstung nicht berücksichtigte. Der Anbieter nutzte diese Eingaben, um seine Algorithmen zu verbessern und einen konsistenteren Korrekturfaktor zu erzielen. Je dichter die Flüssigkeit, desto niedriger ist die Resonanzfrequenz. Eine dichtere Flüssigkeit erhöht die Massenbelastung des Resonators. Der Resonator wird mithilfe eines elektromagnetischen Wandlers, der im Sensorgehäuse montiert ist, sowohl angeregt als auch abgetastet.
Die Dämpfung wird durch Erfassungs- und Auswertungselektronik gemessen, und es werden stabile, hochgenaue und wiederholbare Messwerte auf der Grundlage der proprietären [6] Gate-Phase-Locked-Loop-Technologie erhalten.
Um die Rohmessungen in physikalisch genauere Messungen umzuwandeln, wurden Gerätekorrekturparameter für das jeweilige verwendete Modell benötigt. Diese Korrekturfaktoren wurden vom Hersteller sowohl für die Viskosität als auch für die Dichte angegeben.
Mit dem DVM für diese Studie gesammelte Daten
Viskosität und Dichte von DI-Wasser bei 35 ° C.
Kalibrierungsläufe wurden vor den vollständigen Messungen an DME-Wasser-Lösungen durchgeführt. Es ist wichtig, das System mit einer bekannten Flüssigkeit zu kalibrieren, um die Genauigkeit der Messung zu beurteilen. Aus diesem Grund wird DI-Wasser aus zwei Gründen für diesen Zweck ausgewählt:
- Die Viskosität von DI-Wasser ist in einem weiten Bereich von Drücken und Temperaturen verfügbar, die unsere interessierende PT-Domäne enthalten.
- Das Interesse dieser Studie liegt hauptsächlich auf wässrigen Lösungen, was das Wasser zu einem idealen Kandidaten für die Kalibrierung macht
Kalibrierungsexperimente wurden bei 35 ° C durchgeführt; Die Ergebnisse wurden mit NIST-Daten bei derselben Temperatur verglichen. 5 und 6 zeigen eine gute Übereinstimmung zwischen gemessenen Viskositäts- und Dichtedaten und denen von NIST-Daten.
5 - Viskosität von DI-Wasser bei 35 ° C.
Abbildung 6 - Dichte von DI-Wasser bei 35 ° C.
Dichte von DME / DI-Wassermischungen
Basierend auf der experimentellen Matrix in Tabelle 2 wurde die Dichte für eine Reihe von DME-DI-Wassermischungen gemessen. Die Tabellen 3 bis 5 zeigen die experimentellen Daten bei drei verschiedenen Temperaturen in tabellarischer Form.
Tabelle 3 - Dichte von DI-Wasser / DME-Lösungen bei 35 ° C.
Druckscheiben | Konzentration | ||||
Hund | 0 % DME | 2 % DME | 5 % DME | 10 % DME | 14 % DME |
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 |
Tabelle 4 - Dichte von DI-Wasser / DME-Lösungen bei 50 ° C.
Druckscheiben | Konzentration | ||||
Hund | 0 % DME | 2 % DME | 5 % DME | 10 % DME | 14 % DME |
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 |
Tabelle 5 - Dichte von DI-Wasser / DME-Lösungen bei 70 ° C.
Druckscheiben | Konzentration | ||||
Hund | 0 % DME | 2 % DME | 5 % DME | 10 % DME | 14 % DME |
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 |
Fig. 8 zeigt eine ausgewählte Isotherme für die Dichte von DI-Wasser / DME-Lösung. Wie erwartet nimmt die Dichte mit zunehmendem Druck zu und mit zunehmender DME-Konzentration ab. 9 zeigt das Dichteverhalten einer DI-Wasser / DME-Lösung (5 Mol-% DME) bei verschiedenen Temperaturen, wobei die Dichte mit steigender Temperatur abnimmt.
Abbildung 8 - Dichte von DI-Wasser / DME-Lösungen bei 35 ° C.
Abbildung 9 - Dichte von DI-Wasser / 5 Mol-% DME-Lösung bei verschiedenen Temperaturen.
Viskosität der DME / DI-Wassermischung
In ähnlicher Weise wurden auch die Viskositäten von DME / DI-Wasser bei entsprechenden Konzentrationen und Bedingungen gemessen. Die Tabellen 6 und 8 zeigen die gemessenen Daten in tabellarischer Form.
Tabelle 6 - Viskositäten von DI-Wasser / DME-Lösungen bei 35 ° C.
Druckscheiben | Konzentration | ||||
Hund | 0 % DME | 2 % DME | 5 % DME | 10 % DME | 14 % DME |
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 |
Tabelle 7 - Viskositäten von DI-Wasser / DME-Lösungen bei 50 ° C.
Druckscheiben | Konzentration | ||||
Hund | 0 % DME | 2 % DME | 5 % DME | 10 % DME | 14 % DME |
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 |
Tabelle 8 - Viskositäten von DI-Wasser / DME-Lösungen bei 70 ° C.
Druckscheiben | Konzentration | ||||
Hund | 0 % DME | 2 % DME | 5 % DME | 10 % DME | 14 % DME |
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 |
10 zeigt, dass die Viskosität von DI-Wasser / DME-Lösungen mit zunehmendem Druck leicht ansteigt und mit zunehmender DME-Konzentration zunimmt, was den Erwartungen widerspricht. Fig. 11 die Viskosität von DI-Wasser / DME-Lösung mit 5 Mol-% DME bei verschiedenen Temperaturen zeigt; Wie erwartet nimmt die Viskosität einer solchen Lösung mit steigender Temperatur ab.
10 - Viskosität von DI-Wasser / 5 Mol-% DME-Lösungen bei 35 ° C.
Abbildung 11 - Viskosität von DI-Wasser / DME-Lösung bei verschiedenen Temperaturen.
Um die Dichte und Viskosität eines breiten Bereichs von DI-Wasser / DME-Gemischen vorhersagen zu können, wurden Korrelationen in Form von Mischregeln unter Verwendung der generierten experimentellen Daten und der Eigenschaften reiner Komponenten entwickelt.
Im folgenden Abschnitt werden wir anhand der durchgeführten Experimente den Gültigkeits- und Genauigkeitsbereich der einfachen Korrelationswerkzeuge demonstrieren, die wir für Sole-DME-Systeme entwickelt haben.
Validierung von Dichtegleichungen für Sole-DME-Gemische
Tabelle 14 - Dichte von 3 Gew .-% iger Salzlösung / DME-Lösung bei 35 ° C.
Experimentelle Dichte (g / cm³) | Berechnete Dichte (g / cm³) | Relativer Fehler (%) | |||||||
Hund | 2 % DME | 5 % DME | 8 % DME | 2 % DME | 5 % DME | 8 % DME | 2 % DME | 5 % DME | 8 % DME |
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 |
Abbildung 13 - Dichte von 3 Gew .-% Salzlösung / DME bei verschiedenen Temperaturen.
Insgesamt sagt die vorgeschlagene Mischregel für die Dichte die Mischungsdichte bei mittleren bis niedrigen DME-Konzentrationen gut voraus und bei höheren DME-Konzentrationen (dh 8 Mol-%) leicht unterprognostiziert, während die Abweichungen immer noch innerhalb der erwarteten Grenzen liegen.
Validierung von Dichtegleichungen für Sole-DME-Gemische
Tabelle 15 - Viskosität von 3 Gew .-% iger NaCl-Salzlösung / DME-Lösung bei 35 ° C.
Druckscheiben | Experimentelle Viskosität (cp) | Berechnete Viskosität (cp) | Relativer Fehler | |||||||
Hund | 0 % DME | 2 % DME | 5 % DME | 8 % DME | 2 % DME | 5 % DME | 8 % DME | 2 % DME | 5 % DME | 8 % DME |
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 |
Fig. 14 - Viskosität von 3 Gew .-% NaCl-Salzlösung / DME bei verschiedenen Temperaturen.
Fig. 14 zeigt, dass die Mischregeln für die Viskosität die Viskositäten bei 35 ° C, 50 ° C und 70 ° C überschätzen, während sie immer noch eine insgesamt gute Übereinstimmung mit den experimentellen Daten zeigen.
Schlussfolgerung / Ergebnisse der Studie
Eine systematische Methodik mit einem neueren Viskosimeter (Rheonics DVM) wurde für gelöste wässrige DME-Systeme entwickelt. Nach ersten Kalibrierungen und Verifizierungstests mit bekannten Substanzen wie Wasser,
- Dichte und Viskosität von DI-Wasser / DME-, Sole / DME-Systemen wurden ausgiebig bei 35 ° C, 50 ° C und 70 ° C sowie bei verschiedenen Drücken und DME gemessen
- Nach unserem Kenntnisstand sind die Probandengruppen von Viskositäts- und Dichtemessungen die ersten in der Literatur. Sie können zur Bewertung und / oder Verringerung des Risikos von DME-verstärkten Wasserfluten (DEW) und anderen Verwendungen von DME über Wasser hinaus verwendet werden. Wir stellen solche Daten für die Literatur zur Verfügung.
- Der Mischregeltyp zur Berechnung von Dichte und Viskosität für diese Gemische wurde entwickelt und validiert. Die berechneten Werte stimmen gut mit experimentellen Daten überein und stellen einen einfachen Satz von Werkzeugen dar, um die erforderlichen Dichte- und Viskositätswerte von Sole / DME-Gemischen unter den Bedingungen zu erzeugen, die für verschiedene Anwendungen wie Simulatoren bewertet wurden.
PVT / EOR-Studien sind mit herkömmlichen Instrumenten schwierig: Sie benötigen innovative, innovative Lösungen
Bei der PVT / EOR-Analyse verwenden die Bediener entweder ein Offline- oder ein Inline-Instrument zur Messung der Dichte und ein anderes Instrument zur Messung der Viskosität (meistens offline). Bei der Verwendung von zwei getrennten Instrumenten zur Messung von Dichte und Viskosität treten große Probleme auf:
- Die meisten herkömmlichen Instrumente für die Dichte- und Viskositätsmessung benötigen separate Flüssigkeitsproben für die Analyse, die aus Bohrloch-Flüssigkeitsprobenzylindern entnommen werden. Dabei werden große Mengen einer äußerst wertvollen Flüssigkeitsprobe verwendet, die bei der PVT nicht wiederverwendet werden können
- Gleiche Temperatur- und Druckbedingungen sind in zwei getrennten Instrumenten schwerer zu erreichen, was zu Messfehlern führt
- Aus Platz- und Montagegründen ist es schwierig, große Volumendichtemessgeräte und Viskosimeter in PVT-Öfen unterzubringen
- Manueller Betrieb und benötigt lange Zeit für die Messung
- Erfordert umfangreiche Integrationsarbeiten in Hard- und Software, um die Messdaten zu synchronisieren und die Konformität sicherzustellen
Wie ist Rheonics Hilft DVM bei der Lösung dieser Herausforderungen?
Neue Reservoire werden bei sehr hohen Druckbedingungen (> 25000 psi) und hohen Temperaturen (> 400 ° F) zunehmend extrem tief. Es ist sehr teuer, Probenflüssigkeiten aus ultratiefen Vertiefungen zu gewinnen, daher ist es wichtig, dass Dichte- und Viskositätsmessungen mit minimalem Volumen der Reservoirflüssigkeit durchgeführt werden. Insgesamt sollten für PVT-Studien Dichte- und Viskositätsmessungen durchgeführt werden:
- Bei HTHP-Bedingungen (High Temperature High Pressure), um die Unsicherheit des Reservoirs zu verringern
- Mit minimalem Volumen an Reservoirflüssigkeit
Rheonics' DVM ist ein einzelnes Instrument, das HTHP-Dichtemessgerät und Viskosimeter kombiniert und gleichzeitig die härteste Messung von Dichte, Viskosität und Temperatur unter härtesten Bedingungen ermöglicht.
Bitte lesen Sie den Anwendungshinweis zur PVT-Studie mit dem DVM unter HPHT-Bedingungen Rheonics Instrumente.
Dichte Viskosität für PVT-Studien
Eine PVT-Analyse wird durchgeführt, um die Oberflächenproduktion mit der unterirdischen Entnahme eines Ölreservoirs in Beziehung zu setzen und um zu simulieren, was während der Produktion im Reservoir stattfindet. PVT-Daten haben weitreichende Anwendungen in der Reservoirtechnik, von der Schätzung der Reserven bis zur Planung der Oberfläche…
Rheonics DVM unterstützt Lagerstätteningenieure mit genauen, zuverlässigen PVT- und EOR-Studien
DVM ist ein einzigartiges 3-in-1-Prozessinstrument. Dichtemessgerät, Viskosimeter und Temperaturmessgerät in einem: Es ist ein robustes Gerät mit kleinem Formfaktor.
Einzelinstrument, Doppelfunktion
Rheonics' DVM ist ein einzigartiges Produkt, das zwei Alternativen ersetzt und eine bessere Leistung bei Betrieb unter echten Reservoirbedingungen bietet. Dadurch entfällt die Schwierigkeit, bei jeder Anwendung, die eine Dichte-Viskositäts-Überwachung erfordert, zwei verschiedene Instrumente nebeneinander aufzustellenoring der Prozessflüssigkeit.
Minimale Anforderung an die Probengröße
Im DVM wird nur minimales Reservoirfluid zum Testen verwendet, da weder eine separate Leitung noch ein Probenahmesystem erforderlich sind. DVM ist sicher und kostengünstig und benötigt nur 0.7ml Probe, um Viskosität und Dichte über den gesamten P, T-Bereich zu messen. Das spart Zeit und Geld.
Laborinstrumente haben nur eine begrenzte Anwendung zur Messung der Fluideigenschaften unter Reservoirbedingungen. Sehr hohe Drücke und Temperaturen, Stöße und Vibrationen, begrenzte Verfügbarkeit von Strom und starke Platzbeschränkungen.
Trotz der Bedeutung von Dichte und Viskosität sind sie unter den extremen Bedingungen der Öl- und Gasindustrie bekanntermaßen schwer zu messen. Resonante Flüssigkeitseigenschaftssensoren verschieben die Grenzen von Messungen, die nur mit Instrumenten in Laborqualität möglich sind.