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Tertiäre Erdölförderung (EOR)

Grenzflächen-Technologie für die effiziente Ausbeutung von Ölfeldern

Große Rohölvorkommen werden immer seltener entdeckt, die Kosten der Förderung steigen dagegen kontinuierlich an. Daraus ergibt sich ein wachsendes Interesse an einer Steigerung des Ertrages aus vorhandenen und bereits erschlossenen Rohölvorkommen. Dem steht entgegen, dass der größte Teil des Öls in porösen Gesteinsschichten der Lagerstätte eingeschlossen ist. Um dieses Öl zu fördern, müssen Verfahren für tertiäre Erdölförderung (Enhanced Oil Recovery, EOR) eingesetzt werden. Unsere Messgeräte für die Oberflächen- und Grenzflächenspannung sorgen dafür, dass die entsprechenden Verfahren wirtschaftlicher und damit kostengünstiger genutzt werden können.

Herstellung von Wasser-Öl-Emulsionen für das chemische Fluten

Beim sogenannten „Chemischen Fluten“ wird eine Tensidlösung in das Vorkommen gepumpt, um das Öl von den Oberflächen abzuwaschen und eine Öl-Tensid-Mikroemulsion zu bilden, die sich einfach wieder zur Erdoberfläche transportieren lässt. Hierfür sollten die Grenzflächenspannungen zwischen dem Öl und der Tensidlösung in einem Bereich deutlich unterhalb von 1 mN/m liegen.

Die Messung von Grenzflächenspannungen bis herab zu 10-6 mN/m gehört zum Aufgabenbereich unseres Spinning Drop Tensiometers – SDT. Die Ergebnisse liefern die Daten, die benötigt werden, um die Tensidlösungen optimal an die in einem spezifischen Ölfeld vorliegenden Bedingungen anzupassen. Darüber hinaus überwacht das Instrument auch die Temperaturabhängigkeit der Grenzflächenspannung - ein wichtiger Punkt, wenn die zu erwartenden großen Temperaturunterschiede zwischen der Lagerstätte und der Erdoberfläche berücksichtigt werden.

Tensideigenschaften

Um die Eigenschaften der bei einer Tertiärförderung eingesetzten Tenside zu charakterisieren, werden verbreitete Verfahren zur Messung der Oberflächenspannung eingesetzt, etwa die Wilhelmy-Plattenmethode. Die Effizienz eines Tensids kann umfassend und automatisch durch die Bestimmung der kritischen Mizellbildungskonzentration (CMC) ermittelt werden.

Messungen unter den Druck- und Temperaturbedingungen der Lagerstätte

Zur Weiterentwicklung von Ölförderverfahren ist die Untersuchung der Oberflächen und ihres Benetzungsverhaltens unter den Temperatur- und Druckverhältnissen des Vorkommens unabdingbar. Mit unserem Hochdruck-Messinstrument sind entsprechende Messungen der Grenzflächenspannung nach dem Pendant-Drop-Verfahren möglich.

Kontaktwinkel-Messungen mit demselben Instrument liefern Daten zum Benetzungs- und Adhäsionsverhalten des Gesteins.

Mit Hilfe gebildeten Schaums kann die notwendige Flüssigkeitsmenge für den Transport des Öls erheblich reduziert werden. Daher kann eine Hochdruck-Schaumanalyse dazu dienen, diese Methode der Tertiärförderung noch weiter zu optimieren.

KRÜSS Applikationsberichte

AR276: Grenzflächenrheologische Messungen an Erdölemulsionen

Bei der Ölförderung entstehen Öl/Wasser-Emulsionen. Diese werden mit Hilfe von Demulgatoren gebrochen, um Korrosion und die Viskosität beim Pumpen zu reduzieren. Grenzflächenrheologische Analysen von Asphaltenen zeigen, wie die Qualität von Demulgatoren anhand des Speichermoduls E‘ vorhergesagt werden kann. Die Ergebnisse für verschiedene Demulgatoren korrelierten mit deren Effizienz hinsichtlich Entwässerung und Pumpleistungsreduktion.

AR273: Ultralow interfacial tension in enhanced oil recovery (EOR)

Beim chemischen Fluten, einer Methode der tertiären Erdölförderung, ist eine sehr niedrige Grenzflächenspannung zwischen Öl und Wasser erforderlich. Im Idealfall bildet sich dann eine Mikroemulsion, die das in der Lagerstätte haftende Öl bestmöglich mobilisiert.

AR227: Phasengrenzen unter Druck

In einer Hochdruckzelle wird die Druckabhängigkeit der Öl-Wasser-Grenzflächenspannung sowie der beiden Dichten bei Drücken bis 300 bar gemessen.