SA111320501B1 - إذابة مواد خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج لاستعادة زيت محسن - Google Patents
إذابة مواد خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج لاستعادة زيت محسن Download PDFInfo
- Publication number
- SA111320501B1 SA111320501B1 SA111320501A SA111320501A SA111320501B1 SA 111320501 B1 SA111320501 B1 SA 111320501B1 SA 111320501 A SA111320501 A SA 111320501A SA 111320501 A SA111320501 A SA 111320501A SA 111320501 B1 SA111320501 B1 SA 111320501B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- surfactant
- carbon dioxide
- supercritical carbon
- turbulent flow
- supercritical
- Prior art date
Links
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 title claims abstract description 170
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 149
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 74
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title description 11
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 title description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 43
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 43
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 2
- 230000004224 protection Effects 0.000 claims 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 47
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 25
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 11
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 2-naphthol Chemical compound C1=CC=CC2=CC(O)=CC=C21 JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 235000015076 Shorea robusta Nutrition 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 3
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N (±)-α-Tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000018734 Sambucus australis Nutrition 0.000 description 2
- 244000180577 Sambucus australis Species 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229950011260 betanaphthol Drugs 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N folic acid Chemical compound C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 2
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- XZPVPNZTYPUODG-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;dihydrate Chemical compound O.O.[Na+].[Cl-] XZPVPNZTYPUODG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- WUBBRNOQWQTFEX-UHFFFAOYSA-N 4-aminosalicylic acid Chemical compound NC1=CC=C(C(O)=O)C(O)=C1 WUBBRNOQWQTFEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 235000017647 Brassica oleracea var italica Nutrition 0.000 description 1
- 244000308180 Brassica oleracea var. italica Species 0.000 description 1
- 101100313164 Caenorhabditis elegans sea-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000258920 Chilopoda Species 0.000 description 1
- 101100234002 Drosophila melanogaster Shal gene Proteins 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 244000166071 Shorea robusta Species 0.000 description 1
- 229930003427 Vitamin E Natural products 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000003276 anti-hypertensive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002220 antihypertensive agent Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000005574 cross-species transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003958 fumigation Methods 0.000 description 1
- WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N gamma-tocopherol Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC1CCC2C(C)C(O)C(C)C(C)C2O1 WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940090046 jet injector Drugs 0.000 description 1
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 229920000428 triblock copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011709 vitamin E Substances 0.000 description 1
- 229940046009 vitamin E Drugs 0.000 description 1
- 235000019165 vitamin E Nutrition 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N α-tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2O[C@@](CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
- C09K8/594—Compositions used in combination with injected gas, e.g. CO2 orcarbonated gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
- B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
- B01F25/3133—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit characterised by the specific design of the injector
- B01F25/31331—Perforated, multi-opening, with a plurality of holes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
- B01F25/3133—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit characterised by the specific design of the injector
- B01F25/31332—Ring, torus, toroidal or coiled configurations
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/164—Injecting CO2 or carbonated water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
- B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
- B01F2215/0409—Relationships between different variables defining features or parameters of the apparatus or process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
- B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
- B01F2215/0413—Numerical information
- B01F2215/0418—Geometrical information
- B01F2215/0431—Numerical size values, e.g. diameter of a hole or conduit, area, volume, length, width, or ratios thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
- B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
- B01F2215/0413—Numerical information
- B01F2215/0436—Operational information
- B01F2215/0459—Numerical values of dimensionless numbers, i.e. Re, Pr, Nu, transfer coefficients
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
- B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
- B01F2215/0413—Numerical information
- B01F2215/0436—Operational information
- B01F2215/0477—Numerical time values
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
- B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
- B01F2215/0413—Numerical information
- B01F2215/0436—Operational information
- B01F2215/0481—Numerical speed values
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/70—Combining sequestration of CO2 and exploitation of hydrocarbons by injecting CO2 or carbonated water in oil wells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
- Y10T137/0391—Affecting flow by the addition of material or energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/87571—Multiple inlet with single outlet
- Y10T137/87652—With means to promote mixing or combining of plural fluids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
تشمل تجسيدات الكشف الراهن عملية ونظام لإذابة مادة خافضة للتوتر السطحي surfactant في ثاني أكسيد كربون فوق حرج supercritical carbon dioxide يشملان تزويد تدفق مضطرب turbulent flow من ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج يتم فيه إذابة المادة الخافضة للتوتر السطحي وحقن المادة الخافضة للتوتر السطحي في التدفق المضطرب من ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج للحصول على عدد خلط نفثي Jet Mixing Number يتراوح من 0.01 إلى 1.0. وفي واحد أو أكثر من التجسيدات، وتشمل العملية والنظام مضخة pump تزود تدفقاً مضطرباً لثاني أكسيد كربون فوق حرج يتحرك من خلال جزء على الأقل من شبكة أنابيب piping، وأداة حقن injector مرتبطة مع شبكة الأنابيب التي تنقل المادة الخافضة للتوتر السطحي من خلال أسطح تحدد منفذاً port في أداة الحقن من أجل حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي في التدفق المضطرب لثاني أكسيد الكربون من أجل الحصول على عدد خلط نفثي يتراوح من 0.01 إلى 1.0.
Description
x بسم الله الرحمن الرحيم إذابة مواد خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج لاستعادة زيت محسن
Solubilizing surfactants into supercritical carbon dioxide for enhanced oil recovery الوصف الكامل خلفية الاختراع وبخاصة enhanced oil recovery (pasa يتعلق الكشف الراهن بوجه عام باستعادة زيت بعمليات وأنظمة لإذابة مواد خافضة للتوتر السطحي surfactants في ثاني أكسيد كربون فوق حرج supercritical carbon dioxide لاستعادة زيت محسن. استخدمت تشكيلة متتوعة من التقنيات لاستعادة زيت محسن Sl) لاستعادة الهيدروكربونات hydrocarbons من مكامن تحتوي على زيت oil containing reservoirs حيث لا تعود الهيدروكربونات تتدفق بواسطة القوى الطبيعية). وتشمل مثل هذه التقنيات حقن الماء water injection و/أو الإفاضة الغازية اللاحقة «subsequent gas flooding من بين Clas أخرى. وقد تكون عملية حقن الماء مفيدة لاستعادة هيدروكربونات معينة؛ غير أنه لا يتم استعادة إلا حوالي ٠ ثث مقدار الهيدروكربونات باستخدام هذه التقنية. وعليه؛ عادة ما يلي عمليات حقن الماء عمليات إفاضة غازية. ويمكن إجراء الإفاضة الغازية باستخدام غاز قابل للمزج gas 1501018 يعمل على تقليل لزوجة الزيت الموجود في المكمن المحتوي على الزيت من أجل زيادة تدفق الهيدروكربونات إلى yy الإنتاج well 0:0000000. ولقد استخدم ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide في ls فوق حرجة csupercritical state كمذيب لتقليل لزوجة الزيت في المكامن المحتوية على الزيت. ١٠ ويعتبر ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج أحد الغازات القابلة للمزج الأكثر فعالية؛ والأقل تكلفة. إلا أنه قد يرافق عملية الإفاضة الغازية عدد من العيوب. وتتمثل إحدى المشاكل الأساسية التي يتم مواجهتها في الكسح sweep الضعيف للمكمن المحتوي على الزيت. ويحدث الكسح الضعيف عندما يتدفق الغاز المحقون في المكمن المحتوي على الزيت أثناء عملية الإفاضة الغازية خلال الممرات الأقل مقاومة بسبب اللزوجة المنخفضة للغاز؛ وبالتالي فإنه يحيد عن الأجزاء الكبيرة في التكوين. وعندما يحيد الغاز عن الأجزاء الكبيرة في التكوين؛ يتلامس مقدار أقل من الزيت مع
. LA ¢ مما يقلل احتمالية قيام الغاز بتقليل لزوجة الزيت مما يؤدي إلى الحصول على كسح ضعيف. وبالإضافة إلى ذلك؛ بسبب الكثافة المنخفضة للغازء يمكن أن يرتفع الغاز المحقون إلى الجزء العلوي للتكوين و"يجتاز” أجزاء التكوين؛ فيخترق الغاز بئر الإنتاج في وقت مبكر؛ الأمر الذي يؤدي إلى ترك مقدار أقل من الغاز في المكمن المحتوي على الزيت ليلامس الزيت؛ فتقل ٠ بذلك مرة أخرى احتمالية قيام الغاز بتقليل لزوجة الزيت. ولتحسين فعالية عملية الإفاضة الغازية؛ اقترح إضافة مادة خافضة للتوتر السطحي إلى ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج لتشكيل مستحلب في التكوين. ويمكن أن يولد مستحلب لزوجة ظاهرية apparent viscosity تتراوح من حوالي ٠٠١ إلى حوالي ٠٠٠١ ضعف تلك القيمة الخاصة بالغاز المحقون؛ وبناءً على ذلك؛ يمكن أن يثبط المستحلب تدفق الغاز نحو ذلك الجزء من المكمن ٠ المحتوي على الزيت الذي تم كسحه مسبقاً. وبعبارة pal يمكن أن يعمل المستحلب على سد أحجام معينة من المكمن المحتوي على الزيت يمر خلالها الغاز بطريق مختصرء الأمر الذي يؤدي إلى تقليل ميل الغاز للمرور خلال الشقوق fissures التصدعات ccracks أو الطبقات strata المنفذة بدرجة كبيرة؛ وتوجيهه نحو أجزاء المكمن المحتوي على الزيت غير المكتسحة سابًاً. وهكذا؛ يمكن أن يدفع المستحلب الغاز ليقود الهيدروكربونات القابلة للاستعادة من أجزاء المكمن ve المستنفدة بدرجة أقل نحو بئر الإنتاج. الوصف العام للاختراع تتضمن تجسيدات الكشف الراهن عملية لإذابة مادة خافضة للتوتر السطحي في ثاتي أكسيد كربون فوق حرج تتضمن تزويد تدفق مضطرب من ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج يتم فيه إذابة المادة الخافضة للتوتر السطحي وحقن المادة الخافضة للتوتر السطحي في التدفق 9 المضطرب لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج للحصول على ne خلط نفثشي Jet Mixing Number يتراوح من ١.0٠ إلى Vv وتشمل العملية مضخة تزود تدفقاً مضطرباً لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج الذي يتحرك من خلال جزء على الأقل من شبكة أنابيب «piping وأداة حقن injector مرتبطة مع شبكة الأنابيب التي Jas المادة الخافضة للتوتر السطحي من خلال أسطح تحدد منفذاً port في أداة الحقن من أجل حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي في التدفق © المضطرب لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج للحصول على عدد خلط نفثي يتراوح من 001 إلى م وفي تجسيد أو أكثر؛ يؤدي حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي في التدفق المضرب لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج إلى الحصول على قطر قطيرات droplet diameter للمادة
الخافضة للتوتر السطحي يقل عن قطر القطيرات المستقرةٍ الأقصى maximum stable droplet
diameter محسوب لحالة تدفق مضطرب turbulent flow سائدة لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج.
ويمكن أن يستخدم الكشف الراهن لإنتاج أقطار قطيرات للمادة الخافضة للتوتر السطحي لها زمن
بقاء في ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج يقل عن 70٠0 ثانية. وفي تجسيد أو أكثرء يتم في الكشف
الراهن حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي عند قيمة حجمية volumetric value محددة مسبقاً
بالنسبة لمعدل تدفق حجمي volumetric flow rate لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج. وفي تجسيد
أو أكثر؛ يمكن حقن sald) الخافضة للتوتر السطحي في التدفق المضطرب بزاوية تكون عمودية
على اتجاه التدفق الطولي longitudinal flow direction للتدفق المضطرب. ويمكن أن يشمل
تزويد تدفق مضطرب تزويد تجهيزات fitting في شبكة الأنابيب التي تنقل ثاني أكسيد الكربون
٠ فوق الحرج وحيث يتم حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي في التدفق المضطرب لثاني أكسيد
الكربون فوق الحرج بجوار التجهيزات. ويمكن أن يشمل تزويد تدفق مضطرب تزويد وليجة
مخروطية مجوفة hollow conical insert في شبكة الأنابيب التي Jan ثاني أكسيد الكربون فوق
الحرج لزيادة السرعة الموضعية local velocity لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج بالقرب من المادة الخافضة للتوتر السطحي المحقونة.
yo في واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يشمل الكشف الراهن أيضاً نظاماً لإذابة مادة خافضة
للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج يشتمل على ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج في
شبكة الأنابيب؛ مضخة لتزويد تدفق مضطرب لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج خلال جزء على
الأقل من شبكة الأنابيب؛ وأداة حقن مرتبطة مع شبكة الأنابيب؛ Jams أداة الحقن المادة الخافضة
للتوتر السطحي من خلال أسطح تحدد منفذاً في أداة الحقن لحقن المادة الخافضة للتوتر السطحي
YS في التدفق المضطرب لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج وذلك للحصول على عدد خلط Si يتراوح
.٠٠١ إلى ١.01 من
في واحد أو أكثر من التجسيدات» يمكن أن تشمل شبكة الأنابيب تجهيزات وترتبط أداة
الحقن المرتبطة مع شبكة الأنابيب مع تجهيزات شبكة الأنابيب. وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛
يمكن أن تشمل شبكة الأنابيب وليجة مخروطية مجوفة في شبكة الأنابيب لزيادة السرعة الموضعية
ve لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج بالقرب من المنفذ. وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن أن
تكون أداة الحقن عبارة عن أنبوب يمتد في شبكة الأنابيب التي تحتوي على ثاني أكسيد الكربون
فوق الحرج؛ ويشتمل الأنبوب على المنفذ في موضع بحيث يتم حقن المادة الخافضة للتوتر
السطحي في ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج بزاوية عمودية على اتجاه التدفق الطولي للتدفق
المضطرب. — اس وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يسمح المنفذ الموجود في أداة الحقن بمرور المادة الخافضة للتوتر السطحي المحقونة في التدفق المضطرب لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج للحصول على قطر قطيرات للمادة الخافضة للتوتر السطحي يقل عن قطر القطيرات المستقرة د الأقصى المحسوب لحالة تدفق مضطرب سائدة لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج. وفي واحد أو أكثر من التجسيدات»؛ يكون لقطر القطيرات للمادة الخافضة للتوتر السطحي زمن بقاء في ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج يقل عن 7٠0٠0 ثانية. وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يتم وضع المنفذ في أداة الحقن بالقرب من مركز شعاعي radial center لشبكة الأنابيب ٠ وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ تعمل أداة الحقن على حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي عند قيمة حجمية ٠ محددة مسبقاً بالنسبة لمعدل تدفق حجمي لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج. ولا يُراد من الوصف العام للاختراع المذكور أعلاه وصف كل تجسيد تم الكشف عنه أو تطبيق للكشف الراهن. ويمثل الوصف الآتي التجسيدات الموضحة بشكل خاص. وفي أماكن عديدة في جميع أنحاء الطلب تستخدم مجموعة من الأمثلة لغرض الإرشاد؛ ويمكن استخدام تلك الأمثلة في توليفات مختلفة. وفي كل حالة؛ تعمل القائمة المذكورة كمجموعة تمثيلية فقط ولا ينبغي ve أن تفسر على أنها قائمة حصرية. شرح مختصر !! الشكل ١ : يوضح asad لنظام لإذابة مادة خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج وفقاً للكشف الراهن. الشكل ؟ : يوضح تجسيد لنظام لإذابة مادة خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون ٠ فوق حرج وفقاً للكشف الراهن. الشكل ؟ : يوضح تجسيد لنظام لإذابة مادة خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج وفقاً للكشف الراهن. الشكل ؛ : يوضح تجسيد لنظام لإذابة مادة خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج وفقاً للكشف الراهن. Yo الشكل o : يوضح نتائج حساب انتقال الكتلة أحادي البعد 1-Dimentional (1-D) mass hal transfer قطيرات ابتدائي يبلغ 7٠١ ميكرومتر إلى ثاني أكسيد كربون فوق حرج (s¢CO,) وفقاً للكشف الراهن. الشكل 6 : يوضح نتائج حساب انتقال الكتلة أحادي البعد لقطر قطيرات ابتدائي يبلغ EV
ميكرومتر في 9600 وفقاً للكشف الراهن. الشكل أ : يوضح نتائج حساب انتقال الشحنة أحادي البعد لقطر قطيرات ابتدائي يبلغ ٠٠١ ميكرومتر إلى Ey seCO, للكشف الراهن. الشكل A : يوضح نتائج قطر القطيرات مقابل الزمن بدءاً من قيمة ل die تبلغ 7٠٠١ > ميكرومتر. التعريقات كما استخدم هناء تستخدم الصيغ التي تدل على المفرد؛ عبارة 'واحد أو أكثر" و 'واحد على الأقل” بشكل متبادل وتشمل المراجع الجمعية ما لم يُذكر السياق بوضوح غير ذلك. وما لم يتم التعريف بغير ما ذكر؛ فإن للمصطلحات التقنية والعلمية المستخدمة هنا نفس Ve المعني المستخدم عادة في التقنية التي تتبع لها. ولغرض الكشف لراهن؛ تم تعريف مصطلحات معينة إضافية. ولا يتحدد المصطلح 'يشتمل”؛ 'يتضمن"' والأشكال المغايرة له بمعنى محدد حيثما تظهر هذه المصطلحات في الوصف وعناصر الحماية. وهكذا؛ على سبيل المثال؛ يمكن تفسير العملية التي تشتمل على مادة خافضة للتوتر السطحي بأنها عملية تتضمن مادة واحدة أو أكثر من المواد ve الخافضة للتوتر السطحي. وبالإضافة إلى ذلك؛ فإن المصطلح "يشتمل" المرادف للمصطلح 'يتضمن” أو 'يحتوي" يعد مصطلح شامل وغير محدد ولا يستثني عناصر أو خطوات العملية الإضافية غير الواردة هنا. كما استخدم في هذه الوثيقة؛ المصطلح "و/أو' يعني واحداً؛ أكثر من واحد؛ أو جميع العناصر المدرجة. أ كذلك في هذه Aa يشمل سرد أمداء رقمية بواسطة نقاط نهاية جميع الأعداد Aad) ضمن ذلك المدى ١ Sl) إلى o يمل )0 درت ت ذلارت ى ef FAL د إلخ). وكما استخدم (lia يتضمن مصطلح ela’ على سبيل المثال؛ ماء أجاج cbrine ماء طبيعي cconnate water ماء سطحي surface water ماء مقطر elo 01501160 water مكربن carbonated water ماء البحر وتوليفة منه. وبهدف الاختصار؛ سيستخدم مصطلح ele’ هنا Yo حيثما يكون من المفهوم أنه يمكن استخدام مصطلح واحد أو أكثر من مصطلحات "الماء الأجاج”؛ "الماء الطبيعي” "الماء السطحي” "الماء المقطر" "الماء المكربن”؛ و/أو 'ماء البحر "بشكل متبادل. وكما استخدم هناء يشير مصطلح Sal’ خافضة للتوتر السطحي 78801804 إلى مركب
كيميائي يقلل من التوتر السطحي الموجود بين سائلين. وكما استخدم lis يشير مصطلح "مستحلب emulsion إلى خليط من مادتين غير قابلتين للامتزاج؛ حيث تشتت مادة (الطور المشتت) في المادة الأخرى (الطور المتصل). وكما استخدم (lia يقصد بمصطلح "طور 358( حرج "supercritical phase أو Ala" فوق © حرجة "supercritical state غاز كثيف يتم الحفاظ عليه عند درجة حرارة تزيد عن درجة الحرارة الحرجة أو عند ضغط يزيد عن الضغط الحرج (حيث لا يمكن إسالة الغاز بفعل الضغط أو درجة الحرارة عند قيم درجة حرارة أو ضغط تزيد عنها). وكما استخدم (lia يشير مصطلح As أنابيب "piping إلى نظام من الأنابيب يستخدم لنقل الموائع (السوائل و/أو الغازات) من موقع لآخر. وفي تجسيد واحد أو أكثر للكشف الراهن؛ قد ٠ تشتمل شبكة الأنابيب مكونات إضافية على سبيل (JE تجهيزات» صمامات valves مضخات ووسائل أخرى لتزويد تدفق المائع (الموائع) عبر شبكة الأنابيب والتحكم به. وكما استخدم هناء يشير مصطلح "مضطرب" أو 'تدفق مضطرب" إلى مائع يتحرك في شبكة أنابيب له عدد رينولدز Reynolds يبلغ 1٠ على الأقل. وكما استخدم هناء يشمل مصطلح "إذابة”؛ 'يذوب" أو 'تذوب" خاصية ذوبان مادة خافضة ve للتوتر السطحي؛ كما زوّد هناء في ثاني أكسيد كربون فوق rn كما زوّد lin لتشكيل محلول متجانس Sie) homogeneous solution منتظم في تركيب). WS استخدم هنا؛ يشير المصطلح 'زيت" إلى سائل موجود بشكل طبيعي يتكون من خليط متراكب complex mixture من هيدروكربونات ذات أوزان مولية وبنيات مختلفة؛ ومركبات عضوية AT organic compound والتي توجد في التكوينات الجيولوجية تحت سطح الأرض» والتي يشار Ye إليها هنا بالمكمن الذي يحتوي على زيت. ويعرف "الزيت" أيضاً؛ وقد يشار إليه؛ بالبترول petroleum و/أر زيت خام «crude oil تتبع الأشكال في هذه الوثيقة تقليد تحديد أرقام حيث يقابل الرقم أو الأرقام الأولى لرقم الشكل وتعيّن بقية الأرقام عنصراً أو مكوناً في الرسم. وقد (had عناصر أو مكونات متماثلة بين أشكال مختلفة باستخدام أرقام متشابهة. فعلى سبيل (JU قد يشير ٠١١ إلى عنصر "٠١" في ve الشكل ١؛ وقد يُشار إلى عنصر مشابه بالرقم 7٠١ في الشكل LY وكما سيُدرك؛ يمكن لعناصر مبينة في مختلف التجسيدات في هذه الوثيقة أن تُضاف؛ ثبادل؛ و/أو تُحذف لتزويد تجسيدات إضافية. وبالإضافة إلى ذلك؛ يمكن تطبيق مناقشة المزايا و/أو السمات لعنصر بالنسبة لأحد الأشكال على العنصر المبين في واحد أو أكثر من الأشكال الإضافية.
ولا تكون التجسيدات الموضحة في الأشكال وفقاً لمقياس محدد. تشمل تجسيدات الكشف الراهن عملية ونظام لإذابة مادة خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج (:(00»:) لاستخدامه في استعادة زيت محسن. وفي واحد أو أكثر من ٠ التجسيدات؛ يمكن أن تساعد إذابة المادة الخافضة للتوتر السطحي في 8007 على تعزيز تشكل مستحلب مستقر مشكل من ثاني أكسيد الكربون وماء. ويمكن أن يتواجد ثاني أكسيد الكربون (Cp) في أربعة أطوار متميزة تبعاً لدرجة حرارته وضغطه. وتتمثل الأطوار الأربعة في الطور الصلب؛ (lad) البخار (أو الغاز)؛ ومائع فوق حرج. ويمثل المائع فوق الحرج حالة محددة لمركب؛ خليط» أو عنصر عند درجة حرارة وضغط ٠ فوق درجة الحرارة والضغط الحرجين الخاصين به. وفي حالته فوق الحرجة يُظهر ثاني أكسيد الكربون خصائص الغاز والسائل. فعلى سبيل المثال؛ يبدي ثاني أكسيد الكربون؛ مثل الغازء معامل انتشار diffusion coefficient أعلى مقارنة بالسائل ولكنه يحافظ على وسائط قابلية ذوبان جيدة Jie السائل. ويكون ثاني أكسيد الكربون كمائع فوق حرج مستقراً فوق ضغط حرج يبلغ 1,3 ميغاباسكال (MPa) ودرجة حرارة حرجة تبلغ TY وبالنسبة لواحد أو أكثر من تجسيدات الكشف ve الحالي يمكن أن يكون ثاني أكسيد الكربون في حالة مائع إما كسائل و/أو كمائع فوق حرج وسيتم الإشارة إليه هنا ب 'ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج". وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن أن يكون ثاني أكسيد الكربون المحقون في مكمن يحتوي على زيت في Alla فوق حرجة. وبالإضافة إلى (500؛ (Say تضمين مادة خافضة للتوتر hud وماء في عملية الحقن في المكمن المحتوي على الزيت. وعادة ما تكون المواد الخافضة v للتوتر السطحي عبارة عن مركبات عضوية أمفيفاتية camphiphilic أي تحتوي على كل من المجموعات التي لا تألف الماء hydrophobic groups والمجموعات التي تألف الماء hydrophilic 005«ع؛ وبالتالي فإنها قد تكون قابلة للذوبان في كل من المذيبات العضوية organic solvents والماء. وفي التجسيدات الواردة هناء يمكن أن تعمل المادة الخافضة للتوتر السطحي على تقليل التوتر السطحي interfacial tension بين اثنين من الموائع (مثلاً؛ سوائل)؛ مثل ثاني أكسيد ve الكربون والماء. وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن أن تكون المواد الخافضة للتوتر السطحي أيونية و/أو غير أيونية. وبالنسبة للمواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية يمكن تحضير المجموعة التي alls الماء من مكون قابل للذوبان في الماء water soluble constituent (مثلاً؛ مكون قابل للذوبان في celal) على سبيل (JUN أكسيد متعدد الإثيلين (polyethylene oxide
عوضاً عن جزيئات مشحونة charged species قد تتواجد في sale خافضة للتوتر السطحي أيونية surfactant علله1. ويمكن أن تتمتل مواد خافضة للتوتر السطحي مفيدة في الكشف الراهن في sale خافضة للتوتر السطحي غير استحلابية non-emulsifying فيما يتعلق بالماء والزيت. وعندما يتم حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي مع 00,7 في المكمن المحتوي على ٠ الزيت الذي يحتوي على هيدروكربونات Jie) الزيت)؛ فإنه يمكن أن تعزز المادة الخافضة للتوتر السطحي تشكّل مستحلب؛ مكون من ثاني أكسيد الكربون والماء. وكما استخدم هنا قد يشمل مصطلح foam 358)" "lai تشير إلى مشتت dispersion حيث يتم تشتيت غاز في سائل. وكما استخدم Lis يمكن استخدام مصطلح رغوة ومستحلب بشكل تبادلي؛ غير أنه؛ لتفادي الالتباس مع مستحلبات أخرى يمكن أن تشكل Sia) مع الماء والزيت)؛ المستحلب المكون من ٠ ثاني أكسيد الكربون والماء باستخدام المادة الخافضة للتوتر السطحي فإنه سيشار إليه هنا ب وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ تساعد إذابة المادة الخافضة للتوتر السطحي في «0©»: على ضمان بشكل أفضل إمكانية تشكل المستحلب عند حقن 86007 من شبكة أنابيب نظام الحقن إلى المكمن المحتوي على الزيت. وفي كثير من الحالات؛ يكون للمواد الخافضة للتوتر ve السطحي ذوبانية محدودة في 5cCO; وبالمتل؛ قد يحُّد انتقال الكتلة عملية الإذابة. وفي حين أنه قد يكون من الممكن أن تعمل الطبيعة المسامية للمكمن المحتوي على الزيت ك "خلاط إستاتي static mixer " على الأقل للمادة الخافضة للتوتر السطحي و:600؛ إلا أن إمكانية انفصال المادة الخافضة للتوتر السطحي في منطقة منخفضة السرعة low velocity zone في المكمن تعتبر محتملة جداً. وفي هذه الحالة يمكن أن تؤدي المادة الخافضة للتوتر السطحي إلى أضرار في © التكوين؛ مثل سد أو خفض نفاذية التكوين. وبالمثل؛ من الأفضل إذابة المادة الخافضة للتوتر السطحي في ,900 قبل حقن المحلول في المكمن المحتوي على الزيت (على سبيل (Jud) قبل وصول المحلول المحقون إلى نهاية شبكة أنابيب نظام حقن). وبالنسبة للكشف الراهن؛ تم أخذ بعين الاعتبار تحديد قطر قطيرات مستقرة أقصى؛ معدلات انتقال الكتلة؛ وأزمان الإذابة لمادة خافضة للتوتر السطحي في 560072 في سيناريوهات Yo حقيقية. ويمكن أن تزود نتائج يحصل عليها من هذا التحليل استمثالاً لقطر قطيرات للمادة الخافضة للتوتر السطحي يقل عن قطر القطيرات المستقرة الأقصى المحسوب لحالة تدفق مضرب سائدة ل (800©0. ويساعد استمثال حجم أقطار قطيرات المادة الخافضة للتوتر السطحي بحيث تكون أقل من قطر القطيرات المستقرة الأقصى على ضمان بشكل أفضل ذوبان المادة الخافضة
0 للتوتر السطحي بالكامل في 56007 قبل دخول الخليط المكمن المحتوي على الزيت. ولضمان ذوبان المادة الخافضة للتوتر السطحي بشكل أفضل في 5007 قبل الوصول إلى نهاية شبكة الأنابيب؛ يزود الكشف الحالي أداة حقن ليتم استخدامها مع نظام شبكة الأنابيب تعمل على إدخال s0CO, ماء ومادة خافضة للتوتر السطحي إلى المكمن المحتوي على الزيت. ٠ وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ تساعد أداة الحقن على ضمان أن يكون قطر القطيرات للمادة الخافضة للتوتر السمطحي أقل من قطر القطيرات المستقرة الأقصى لحالة التدفق المضطرب السائدة ل ,0©0. وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ تتيح أداة الحقن المستخدمة مع النظام وفقاً للكشف الراهن تشكل قطيرات المادة الخافضة للتوتر السطحي بسرعة وتوزيعها في تيار من 560607 لضمان بشكل أفضل ذوبان المادة الخافضة للتوتر السطحي تماماً في 80007 قبل تصريفها في ٠١ مكمن يحتوي على الزيت لاستعادة زيت محسن. وبالرجوع الآن للشكل ١؛ يبين نظام ٠٠١ وفقاً لأحد تجسيدات الكشف الراهن يستخدم لإذابة sale خافضة للتوتر السطحي في 9600 ليتم تصريفها إللى مكمن يحتوي على زيت لاستعادة زيت محسن. وكما نوقش هناء قد يساعد تشكل قطيرات من المادة الخافضة All السطحي بقطر يقل عن قطر القطيرات المستقرة الأقصى في :8000 على ضمان بشكل أفضل ve (وبان المادة الخافضة للتوتر السطحي بالكامل في 800:7 قبل تصريفها إلى المكمن المحتوي على الزيت لاستعادة زيت محسن. فعلى سبيل المثال؛ قد يساعد النظام ٠٠١ على ضمان ذوبان المادة الخافضة للتوتر السطحي في (5600 ضمن مسافات أسفل حفرة بئر تتراوح من 457,7 متر إلى 7ه ١70٠0 Youd) jaa قدم) تقابل أزمان بقاء إسمية nominal residence time تتراوح من ١8 إلى 17٠0 ثانية. وبالمتل؛ في واحد أو أكثر من التجسيدات يفضل إنتاج أقطار قطيرات pe Ye المادة الخافضة للتوتر السطحي لها أزمان بقاء تقل عن 7٠0٠0 ثانية في 5806007. وكما يتضح؛ فإن النظام ٠٠١ يشمل شبكة أنابيب ٠١7١ تحتوي على (5000»؛ مضخة لنقل 007 بشكل مضطرب خلال شبكة الأنابيب ٠٠١١7 وأداة حقن ٠١6 مقترنة مع شبكة الأنابيب .٠١7 في واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يساعد التدفق المضطرب ل ,500 في شبكة الأنابيب ٠١١ وتشكيلة أداة الحقن ٠١١6 على تقليل مقاومة انتقال الكتلة mass-transfer resistance Yo للمادة الخافضة للتوتر السمطحي بالنسبة ل 5¢CO, عن طريق تقليل مسارات الانتشار «diffusion paths وفي نفس الوقت زيادة المساحة السطحية surface area للمادة الخافضة للتوتر السطحي (على سبيل المثال» تشكيل قطيرات من المادة الخافضة للتوتر السطحي بقطر يقل عن قطر القطيرات المستقرة الأقصى في حالات 00 سائدة). وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛
"١ أن يتم حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي في التدفق ٠٠١6 تضمن تشكيلة أداة الحقن وذلك (Vo لشبكة الأنابيب ٠١8 بعيداً عن الجدار (JU المضطرب ل 800,7 (على سبيل لإنتاج قطيرات من المادة الخافضة للتوتر السطحي بقطر يقل عن قطر القطيرات المستقرة الأقصى في حالات (0© السائدة. وبناءً على المناقشة المزودة هناء قد تتيح قطيرات من المادة الخافضة للتوتر السطحي بقطر يقل عن قطر القطيرات المستقرة الأقصى لحالات 0007 السائدة اكتمال ٠ ذوبان المادة الخاقضة للتوتر السطحي في ,8000 على امتداد الطول المتاح لشبكة الأنابيب أسفل .٠١١ حفرة البثر المقترنة مع شبكة ٠١١ وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن أن يكون لأداة الحقن عدد من تشكيلات مختلفة؛ كما تمت مناقشته هنا. فعلى سبيل المثال؛ كما هو ٠١7١ الأنابيب tubular configuration تشكيلة أنبوبية ٠١76 يمكن أن يكون لأداة الحقن ٠ موضح في الشكل Ve في واحد أو أكثر من التجسيدات؛ تشتمل أداة .٠١7 لشبكة الأنابيب ٠١8 تمتد من خلال الجدار ١١6 يمتد من خلال الجدار ١١" وسطح يحدد منفذ ٠١١ manifold على مشعب ٠١١ الحقن المأدة ٠١١ أداة الحقن Jan وبالنسبة للتجسيدات المختلفة؛ .٠١١ من المشعب ٠١١ لأداة الحقن من المادة jet لحقن فيض ١١" والمنفذ ٠١١ الخافضة للتوتر السطحي من خلال المشعب شبكة الأنابيب. وفي واحد أو Jab الخافضة للتوتر السطحي في التدفق المضطرب من و8600 ve أكثر من التجسيدات؛ يتم حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي عند قيمة حجمية محددة مسبقاً .500- بالنسبة لمعدل التدفق الحجمي ل ٠١8 بعيداً عن الجدار ٠١6 الخاص بأداة الحقن ١١١ وكما هو موضح؛ يتم وضع المنفذ لأن حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي بالقرب أو عند الجدار قد يؤدي ١٠١7 لشبكة الأنابيب إلى "تشبث ع«نوع” المادة الخافضة للتوتر السطحي بحيث لا يتم الحصول على متوسط قطر “© الخاص بأداة ١١١ القطيرات المرغوب. وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن وضع المنفذ وفي . ٠١ لشبكة الأنابيب ١١١ radial center line تقريباً عند خط مركزي شعاعي ٠١١ الحقن ١١١ وضع المنفذ ٠١7 واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يتيح استخدام تشكيلات إضافية لأداة الحقن الخاص ٠١8 وذلك ليكون أقرب إلى؛ ولكن ليس عند؛ الجدار ١١١ بعيداً عن الخط المركزي .٠١١ بشبكة الأنابيب ve فيض من ٠١7 الخاص بأداة الحقن ١١١ وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يُدخل المنفذ نحو 1١8 8200, المادة الخافضة للتوتر السطحي في اتجاه يتقاطع مع الاتجاه الطولي لتدفق الخاص بأداة ١١١ وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يُدخل المتفذ VA جدار شبكة الأنابيب
Vy فيض من المادة الخافضة للتوتر السطحي بشكل عمودي على الخط المركزي ٠١١ الحقن وفي واحد أو .١١8 56007 واتجاه التدفق الطولي ل ٠١7 الخاص بشبكة الأنابيب ١١6 الشعاعي فيض المادة الخافضة للتوتر ٠١7 الخاص بأداة الحقن ١١١ أكثر من التجسيدات؛ يُدخل المنفذ واتجاه ٠١١ لشبكة الأنابيب ١١“ السطحي بزاوية غير عمودية بالنسبة للخط المركزي الشعاعي وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يتم تحديد حجم فيض المادة .١١8 56002 التدفق الطولي ل ٠ الخافضة للتوتر السطحي فيزيائياً وحجمياً لإدخاله في تيار 800 من أجل تزويد خلط سريع ولتكوين قطيرات من المادة الخافضة للتوتر السطحي في 50007 تساعد على ضمان ذوبانها في .5¢CO, التدفق المضطرب السائدة ل dla وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن تحديد المنهجية المستخدمة لتمييز الفيض
Ne ل 5007 من خلال 0088 flow نحو التدفق المستعرض ١١١ المتدفق من خلال المنفذ ٠ :١ المحسوب من خلال المعادلة (IMN) الخلط النفثي
VAY قطر المنفذ | ١١١ عدد الخلط سرعة النافورة في المنفذ ٠١١ نصف قطر شبكة الأنابيب | ٠١١ السرعة في شبكة الأنابيب = all ١ المعادلة تزود قيمة 1477 دليلاً على ما إذا كان تدفق فيض المادة الخافضة للتوتر clin وكما استخدم ونحو جدار شبكة الأنابيب ١١8 ينفذ عبر اتجاه التدفق الطولي ١١7 السطحي من خلال المنفذ لتدفق فيض المادة الخافضة ٠٠١ إلى 0.0٠ تتراوح من 13/7 a فعلى سبيل المثال؛ تسمح . ٠١ ٠ ٠١١ ل 50002؛ والرجوع قبل ارتطامه بالجدار ١١8 للتوتر السطحي باختراق اتجاه التدفق الطولي يخترق تدفق الفيض اتجاه التدفق ٠.١ وبالنسبة لقيم 1307 لا تقل عن YoY لشبكة الأنابيب الأمر الذي يمكن أن يؤدي OY لشبكة الأنابيب ١8١ ل ,900 ليلامس الجدار ١١8 الطولي لاحق للمادة الخافضة للتوتر السطحي بالجدار. وبشكل مفضل؛ تنقل "Cull إلى خلط عكسي مع لحقن المادة الخافضة ١١١ المادة الخافضة للتوتر السطحي من خلال المنفذ ٠١١ أداة الحقن vs تتراوح من IMN للتوتر السطحي في التدفق المضطرب للمائع فوق الحرج للحصول على قيمة ل بصفة خاصة. ١,097 حيث تفضل قيمة ل 1217 تبلغ Ye إلى ٠.601 وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن اختيار كل من حجم وشكل المقطع العرضي .9600, وسرعة ٠١7 للحصول على قيمة 1107 المرغوبة باستخدام شبكة الأنابيب ١١١ للمنفذ أشكال مقطع عرضي مختلفة. وهذا يشمل؛ على ١١١ يمكن أن يكون للمنفذ (JU فعلى سبيل Yo سبيل المثال لا الحصر؛ شكل دائري؛ غير دائري (مثلاً؛ إهليلجي)؛ متلثي؛ مستطيلي وغيرها من vy الأشكال متعددة الأضلاع؛ من بين أمور أخرى. وفي أحد التجسيدات؛ على سبيل المثال؛ يكون ملم. ١ شكل مقطع عرضي دائري بقطر يبلغ حوالي ١١١ للمنفذ إلى جانب قيم أخرى لسرعة IMN وتكون أحجام أخرى ممكنة؛ حيث يمكن استخدام قطر) Sie) لتحديد حجم ٠١١ والمادة الخافضة للتوتر السطحي وقطر شبكة الأنابيب seCO,
AVY المنفذ (Jil الجدران التي تحدد الفتحات مستدقة (على سبيل das وبالإضافة إلى ذلك؛ يمكن مشطوبة) أو غير مستدقة (أي تتغير أو لا تتغير مساحة المقطع العرضي على طول عمق المنفذ (كما سيتم مناقشته ١١١ وفي تجسيد إضافي؛ عندما يتواجد اثنين أو أكثر من المنافذ .)١١ ثابتة. ١١١ بشكل كامل هنا)؛ لا ينبغي أن تكون أشكال و/أو أحجام المقاطع العرضية للمنافذ أحجام؛ اتجاهات (JET تشكيلة متنوعة من ١١١ فعلى سبيل المثال» يمكن أن يكون للمنافذ ٠ eT وجانبيات لأداة حقن محددة ١١١ المقاطع العرضية بالنسبة لخط المركز الشعاعي من مادة مقاومة للتأكل ٠١76 وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن تشكيل أداة الحقن استخدم هناء تشمل المواد المقاومة للتأكل تلك المواد التي WSs corrosion resistant material تقاوم التفاعل مع أو لا تتفاعل مع المادة الخافضة للتوتر السطحي و/أو 80007 المستخدم مع النظام لاستعادة زيت محسن. ويمكن أن تشمل أمثلة على مواد مناسبة مقاومة للتآكل مستخدمة ١ (على سبيل titanium alloys وسبائك التيتانيوم titanium التيتانيوم ٠٠١١6 الحقن shal لتشكيل austenitic stainless تيتانيوم من الصف “)؛ المواد الفولاذية المقاومة للصداً الأوستتيتية (JE المواد الفولاذية المقاومة cferritic stainless steels المواد الفولاذية المقاومة للصداً الحديدية csteels . وغيرها 60111000 hardenable stainless steel «uw ill للصداً التي يمكن تصليدها شكل مقطع ٠١" وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن أن يكون لشبكة الأنابيب 5 وتكون أشكال مقطع عرضي IVT عرضي دائري مأخوذ عمودياً على الخط المركزي الشعاعي
Bal قطر ثابت بجوار ٠١١ أخرى ممكنة. وبالإضافة إلى ذلك»؛ يمكن أن يكون لشبكة الأنابيب أنبوب ٠١١ وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن أن تشمل شبكة الأنابيب .٠١6 الحقن فعلى سبيل المثال» يمكن إدراج أنبوب فنتوري مباشرة قبل و/أو بعد أداة الحقن venturi فنتوري على امتداد طول الأنبوب ٠١6 واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن وضع أداة الحقن يفو.٠0١0
OY في الأنبوب الفنتوري لشبكة الأنابيب ١١١ الفنتوري (على سبيل المثال؛ يقع المنفذ المائع فوق الحرج بتدفق ٠١ وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن أن تزود المضخة ؛ من خلال جزء من شبكة (Yor له عدد رينولدز لا يقل عن (JA مضطرب (على سبيل
ع الأنابيب .٠١١ وتشمل أمثلة على مضخات من هذا القبيل؛ على سبيل المثال لا الحصرء؛ مضخة نفحية لتعزيز الضغط «pneumatic booster pump من بين مضخات أخرى. وكما تمت مناقشته Lia يتم استخدام «8»©0 في النظام .٠٠١ ويمكن أيضاً استخدام موائع فوق حرجة أخرى إلى جانب أو بالإضافة إلى 007 في النظام Nee 2 وكما يوضح المثال وفقاً للشكل ١٠؛ يمكن أن يكون المنفذ ١١" الموجود على أداة الحقن ٠ عبارة عن منفذ واحد ١١١ يقع على السطح الشعاعي لأداة الحقن ٠١١ (كما هو موضح في الشكل )١ أو في نهاية ١١ أداة الحقن V0 غير أنه يمكن أن تشمل تجسيدات إضافية لأداة الحقن ٠١١ المذكورة هناء أكثر من منفذ واحد VY وكما سيكون موضع تقدير» يمكن تشكيل عدد؛ cana المسافة المباعدة و/أو توزيع المنافذ ١١7 لضمان السلامة الميكانيكية لأداة الحقن ٠١١00٠ ولضمان أن لا تصطدم المادة الخافضة للتوتر السطحي المحقونة من خلال المنفذ ١١١ بالجدار ٠١8 لشبكة الأنابيب ٠١7١ (أي؛ تتراوح قيمة 1117 من ١.0٠ إلى (Vr وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ تشمل أمثلة على المواد الخافضة للتوتر السطحي المفيدة مع الكشف الحالي تلك المذكورة في براءة الاختراع الأمريكية رقم 4748 17385 لبيكمان Beckman وبراءة الاختراع الأمريكية رقم 27/450765 لويلكنسون «Wilkinson وبراءة الاختراع eo الأمريكية بعنوان alla ("Compositions for Oil Recovery and Methods of Their Use" براءة الاختراع الأمريكية بالرقم المتسلسل رقم 61/1935778. ويزود الشكل ١ توضيحاً للنظام ٠٠0١ وفقاً للكشف الحالي. وفي واحد أو أكثر من التجسيدات»؛ تشمل أداة الحقن ٠ ٠١6 اثنين أو أكثر من المنافذ ١١١ التي يتم اختيارها لتزويد تجزئة كافية وقطر قطيرات للمادة الخافضة للتوتر السطحي في تدفق 8200(7؛ كما نوقش هنا. وبالإضافة © إلى ذلك؛ يمكن توجيه كل من المنافذ YY بشكل مستقل بالنسبة للخط المركزي الشعاعي YT كما تمت مناقشته هنا (على سبيل المثال؛ توجيهها لإنتاج فيض عمودي و/أو غير عمودي على اتجاه التدفق الطولي TVA ل 6600(7). وبالمثتل» يمكن أن يكون لكل من المنافذ YOY على saa أشكال و/أو أحجام مقاطع عرضية كما تمت مناقشته هنا. ويوضح الشكل ¥ بشكل إضافي تجسيداً للنظام ٠٠١ يشمل تجهيزات 777 يمكن ve استخدامها لتبديد الطاقة J إضافي للمساعدة على ذوبان قطيرات المادة الخافضة للتوتر السطحي (على سبيل المثال؛ زيادة الاضطرابات الموضعية ل 86007 في موقع يحيط بالمنافذ YOY لأداة الحقن 8 (Yo و/أو لجعل النظام ٠٠١ مدمجاً بدرجة أكبر. وكما هو موضح؛ تشمل شبكة الأنابيب 707 كوع elbow 7 قبل أداة الحقن YoY حيث تمرر أداة الحقن ٠١7 الحجم vo
YE المحدد من خلال جدار الكوع
YAY مثالاً حيث تكون المنافذ Y الموضح في الشكل ٠٠١ كما يزود التجسيد وفقاً للنظام لمنطقة شبكة الأنابيب 7١١ بشكل مركزي) ومرتبة بالنسبة للخط المركزي الشعاعي (Sli) منتظمة وفي تجسيد YT بشكل متمركز مع الخط المركزي الشعاعي ToT عندما تقع أداة الحقن 7 غير متمركز) ومرتبة بالنسبة Nie) موزعة بشكل غير منتظم 7٠١ بديلء يمكن أن تكون المنافذ 0 حيث يتم وضع أداة الحقن بشكل غير YY لمنطقة شبكة الأنابيب YY للخط المركزي الشعاعي وتكون تشكيلات أخرى محتملة. YT متمركز بالنسبة للخط المركزي الشعاعي حجم كافي لضمان تدفق منتظم من كل 7٠07 الخاص بأداة الحقن 7٠١ ويكون للمشعب الخاص 7٠١ (فعلى سبيل المثال؛ يكون للمشعب ٠٠001 الخاصة بأداة الحقن 7١١ منفذ من المنافذ مساحة مقطع عرضي 508 نسبياً بالنسبة لمساحة المقطع العرضي لكل منفذ You بأداة الحقن ٠ مهملة). فعلى سبيل المثال» يمكن أن يكون 7٠١ بحيث تكون تغيرات الضغط في المشعب YAY أكبر 7١١ الانخفاض في الضغط للمادة الخافضة للتوتر السطحي عبر كل منفذ من المنافذ وهذا يسمح بتدفق المادة الخافضة YY + أضعاف الانخفاض على طول المشعب ٠١ بمقدار مع تجنب أي مشاكل تتعلق بالتدفق 7١١ للتوتر السطحي بشكل منتظم من كل منفذ من المنافذ
YoY العكسي ل ,00 في أداة الحقن . ١ وفقا للكشف الحالي. وفي واحد أو 0٠ ويزود الشكل 3 توضيحاً لتجسيد إضافي للنظام (على YY arms أكثر من التجسيدات؛ تشتمل أداة الحقن 707 على اثنين أو أكثر من الأذرع تشكل نمط مستعرض)؛ حيث تشتمل كل ذراع 776 على اثنين أو أكثر من المنافذ (Jia سبيل التي تم اختيارها لتزويد تجزئة كافية وقطر قطيرات المادة الخافضة للتوتر السطحي في تدفق VOY بشكل 3١١ .00ء:؛ كما نوقش هنا. وكما تمت مناقشته هناء يمكن توجيه كل منفذ من المنافذ * ويمكن أن يكون لها على حدة أشكال و/أو أحجام MT مستقل بالنسبة للخط المركزي الشعاعي مقاطع عرضية كما تمت مناقشته هنا. على تجهيزات ١77”؛ كما نوقش هنا. وبالإضافة إلى ذلك؛ يشتمل Fo ويشتمل النظام ويساعد .30١7 في شبكة الأنابيب YYA static mixer أيضاً على خلاط إستاتي vo النظام استخدام الخلاط الإستاتي 778 في التدفق المضطرب على تعزيز الاضطراب الذي يحدث لتسريع ve لا الحصر؛ خلاطات JU الخلط. ويمكن أن تشمل أنواع الخلاطات الإستاتية» على سبيل من جملة أمور أخرى. ويمكن أيضاً استخدام لصاقات SMV و HEV (KVM إستاتية من نوع للمساعدة على تعزيز الاضطراب Wall-mounted tabs and/or vanes و/أو أرياش مثبتة بالجدار
يخ الذي يحدث لتسريع الخلط في النظام Tov ويمكن أيضاً تضمين أشكال بديلة أخرى في مسار التدفق على طول شبكة الأنابيب 307. وهذا يمكن أن يشمل؛ على سبيل المثال لا الحصر؛ وحدة ذات فوهات متعدد أو مفردة الثقب واحدة أو أكثر «single or multiple hole orifice plant(s) لوحات ذات فوهة نصف قمرية chalf-moon orifice plates غرابيل escreens أو أدوات إعاقة restricting devices ° أخرى يمكن أن تحسن بشكل محتمل تشتت القطرات. ويزود الشكل ؛ مثالاً على شكل بديل مستخدم في مسار التدفق على طول شبكة الأنابيب 7 . وكما يتضح؛ يمكن أن تشمل شبكة الأنابيب 5٠7 وليجة مخروطية مجوفة hollow conical 7١ insert موضوعة بالنسبة لأداة الحقن 507؟. وفي أحد تجسيدات الشكل of تشتمل أداة الحقن £41 على مرش ©ع:900» Cua يمكن أن تقع المنافذ 5417 على سطح حلقي داخني عدص inner surface ~~ V- و/أو سطح حلقي خارجي outer ring surface (ويزود الشكل ؛ توضيحاً حيث تكون المنافذ £97 على السطح الحلقي الداخلي). وبالنسبة للتجسيدات المختلفة؛ يمكن أن تساعد الوليجة المخروطية المجوفة ١7؛ على تسريع تدفق scCO, في المناطق القريبة من المنافذ EY وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن أن تشتمل الوليجة المخروطية المجوفة £7 على جدران خطية clinear walls كما (pay ١5 لتزويد ما يمثل في الأساس قسماً مخروطياً. وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن أن يكون للوليجة المخروطية المجوفة 47١ جدران تنحني على الأقل على طول جزء من طولهاء؛ لتوفير المزيد من بنية على شكل جرس -bell shaped structure وتكون أشكال أخرى ممكنة. وفي واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن وضع الوليجة المخروطية المجوفة 7٠ قبل أداة الحقن £01 بحيث يتحاذى مخرج الوليجة المخروطية EF الانحياز مع واحد أو أكثر من المنافذ LE) YS ويشتمل التوضيح الوارد في الشكل ؛ على الوليجة المخروطية المجوفة ٠7؛ حيث تتساطح مع حافة أمامية leading edge لأداة الحقن 407. ومع ذلك؛ في واحد أو أكثر من التجسيدات؛ يمكن أن تقع الوليجة المخروطية المجوفة £70 داخل المنطقة المحددة بواسطة حلقة المرش الخاصة بأداة الحقن 47٠ أو خارج المنطقة المحددة بواسطة حلقة المرش الخاصة بأداة الحقن JET Yo وبالإضافة إلى تزويد مادة خافضة للتوتر السطحي في تيار ,5600 وفقاً لتجسيدات مختلفة للكشف الراهن؛ إلا أنه يمكن حقن مواد مضافة سائلة liquid additives أخرى؛ مع أو بدون المادة الخافضة للتوتر السطحي؛ باستخدام أداة الحقن وفقاً للكشف الراهن. ويمكن أن تشمل Jie هذه السوائل» على سبيل المثال لا الحصر؛ مثبطات تأكل corrosion inhibitors مثبطات للتقشر
ب ¢scale inhibitors مبيدات biocides مثبطات هيدرات chydrate inhibitors ومفككات المستحلبات cdemulsifiers من Alaa مواد أخرى. الأمتلة يزود المثال التالي توضيحاً وطريقة لتحديد قطر القطيرات المستقرة الأقصى؛ معدلات © انتقال الكتلة؛ وأزمان الذوبان لمادة خافضة للتوتر السطحي نموذجية في :5000. ويمكن أن تزود نتائج يحصل عليها من هذا التحليل استمثالاً لقطر القطيرات للمادة الخافضة للتوتر السطحي التي لها قطر أقل من قطر القطيرات المستقرة الأقصى المحسوب لحالة تدفق مضطرب سائدة ل و800. ووفقاً للمثال الحالي؛ يتم تحديد وسائط (saad معامل انتقال الكتنة mass transfer ¢(k;) coefficient | ٠ التوتر البيني interfacial tension للمادة الخافضة للتوتر السطحي-5:002 (©)» وذوبانية المادة الخافضة للتوتر السطحي surfactant solubility في و0©؟. وتم تقدير قطر القطيرات المستقرة الأقصى الناجم عن الاضطراب؛ اللازم لحساب المساحة البينية interfacial area لكل حجم !0( على أساس معامل الاحتكاك friction factor ظروف التدفق؛ والخصائص الفيزيائية الموجودة أثناء هذه العملية النموذجية ونظام لإذابة مادة خافضة للتوتر السطحي في vo 00 لاستخدامها في استعادة زيت محسن. وتزود الأسس المستخدمة لحسابات ذوبانية المادة الخافضة للتوتر السطحي في ,58000 كالتالي: بالنسبة ل و5600 ضغط يبلغ ٠375 كيلوباسكال ٠٠٠١( رطل/بوصة"') عند درجة حرارة تبلغ 4٠ "م» معدل تدفق يبلغ ١١ مليون قدم مكعب قياسي في اليوم (عند ١1١ رطل/ قدم مكعب قياسي >- 15,0 رطل/ثانية = 2,4 كغم/ثانية)؛ كثافة تبلغ 40٠0 كغم/م"؛ ولزوجة تبلغ 9 1 سنتي بويز. وبالنسبة لطور المادة الخافضة للتوتر السطحي surfactant phase كانت المادة الخافضة للتوتر السطحي عبارة عن مادة خافضة للتوتر السطحي تجريبية 4-1١٠١ Experimental Surfactant 08-15 مزودة من قبل ذي داو كيميكال كومباني the Dow Chemical «Company مستخدمة بصورة صرفة Nid) بدون إضافة أي مذيب)؛ باستخدام متوسط عددي للأوزان الجزيئية number average molecular weight يبلغ YY بمعدل تدفق على أساس تركيز ve يبلغ ١.١ 7 وزناً في 50CO; بعد الخلط» بكثافة تبلغ ٠١١ كغم/م'؛ لزوجة تبلغ 5٠ سنتي بويز؛ وتركيز إشباع saturation concentration في scCO, يبلغ ٠٠٠١ جزء في المليون (ppm) وكان نظام الأنابيب كالتالي؛ شبكة أنابيب أسفل حفرة yal) لها قطر يبلغ 8,118 سم (١١٠7,؟ بوصة) خشونة لجدار شبكة الأنابيب تبلغ 000877 ملم «ye vo VY) بوصة) وعمق يبلغ ,77١7م
ا 700١( قدم) أسفل حفرة البئر للتجارب الابتدائية. وتبلغ سرعة ,800 في شبكة الأنابيب VY م/ثانية. ويتم حساب عدد رينولدز (Re) الناتج ليبلغ 71656 1٠١ مما يزود تدفقاً مضطرباً. وتم تقدير قطر القطيرات المستقرة الأقصى للمادة الخافضة للتوتر السطحي المشكلة في التدفق المضطرب ل scCO; للاستخدام في استعادة زيت محسن عند ١7٠١١ ميكرومتر ومتوسط الحجم إلى © المساحة volume-to-area (وفقاً لسوتر (Sauter يبلغ 9760 ميكرومتر. وفيما يلي مناقشة لكيفية تقييم وحساب تلك القيم. يستخدم نموذج غشاء تقليدي لانتقال الكتلة في الحسابات الراهنة: nde cn) ّ MT المعادلة ١ حيث يمثل الجانب الأيسر من المعادلة معدل التدفق المولي molar flow rate (لكل حجم) للمادة ٠ الخافضة للتوتر السطحي من قطيرات إلى طور 566007؛ ky يمثل معامل انتقال الكتلة؛ "a" يمتل مساحة السطح البيني للقطيرات لكل وحدة حجمء C0 يمثل تركيز الإشباع للمادة الخافضة pall السطحي في Cou 55¢COy يمتل التركيز الكتلي bulk concentration للمادة الخافضة للتوتر السطحي في :800 عند زمن محدد (طول) في شبكة الأنابيب. ويتم إيجاد حل للمعادلة بالنسبة ل Come ويلاحظ أنه Ley أن المادة الخافضة للتوتر السطحي تكون صرفة؛ أي؛ خالية ١5 من المذيبات» فإن مقاومة انتقال الكتلة لا تكون متوقعة في طور المادة الخافضة للتوتر السطحي بسبب أنه لا يمكن أن La أي تدرج في التركيز هنالك. ولذلك فإن Jy في المعادلة أعلاه يمتل القيمة لتحديدات الانتقال على جانب 960607 لحدود الطور. ومن النشرة؛ من المعروف أن معاملات انتقال الكتلة لألفا-توكوفرول a-tocopherol نقي (الفيتامين ني MW Vitamin E تبلغ £70( في نظام 5cCO;y له قيم تتراوح من ٠١ ٠.٠0 xv. ءاثانية لقيمة دنيا ل kg إلى قيمة قصوى ل »1 تبلغ 3,00 ٠١ X * م/ثانية. وتتراوح أعداد رينولدز المستخدمة في دراسة قيم انتقال الكتلة تلك من ٠٠0٠0 إلى 00٠0 في تدفق القناة. ومن هذه الدراسة؛ تم الحصول على رسم بياني خطي لوغاريتمي linear log-log plot لقيم ;& مقابل أعداد رينولدز لكل كثافة ل ,8000 مختبرة شريطة أن تبلغ كثافة 86002 حوالي Ave كغم/م'؛ وبلغ معامل انتقال الكتلة حوالي ؟ انلا م/ثانية عند عدد رينولدز يبلغ ٠060٠ في القناة. وباتباع Yo كاواس Kawase ومعاونيه؛ يتوقع أن ينمو معامل انتقال الكتلة بقوة ١75 لمعدل تبدد الطاقة energy dissipation rate ع (انظر المرجع Kawase, Y., Halard, B., Moo-Young, M., “Theoretical Prediction of Volumetric Mass Transfer Coefficients in Bubble Columns
A
(for Newtonian and Non-Newtonian Fluids,” Chem. Eng. Sci., 42 1609-1617 (1987) وبالنسبة لتدفق الأنابيب؛ ع يتناسب طربياً مع مربع سرعة السائل. ولذلك يؤدي التأثير في مستخدم في الحسابات الراهنة إلى ٠١ 7٠,45 إلى 300٠ الاستقراء من عدد رينولدز يتراوح من
Alia TY XLT إلى TY 7 الحصول على استقراء معامل انتقال كتلة يتراوح من استقراء كبير إلى حد ماء فقد استخدمت طريقة أخرى للتحقق من هذه Jie ونظراً لأن ذلك - الغاز AIS لانتقال Higbie's penetration theory القيمة. ولقد تم اقتراح في نظرية اختراق هيغبي
Higbie, R., “The Rate of Absorption of (انظر المرجع .م gas-liquid mass transfer السائل Pure Gas into a Still Liquid during Short Periods of Exposure,” Trans. Am. Inst. Chem
Danckwerts, P.V., Kennedy A. M., “Kinetics of و المرجع Eng. 31, 365-389 )1935( liquid-film process in gas absorption, Part 1: Models of the absorption process,” Trans. ٠١ أنه يتم الكشف عن عنصر من المائع للسطح البيني (Inst. Chem Engrs. 32, 849-553 (1954) من ثم يستعاض عنه بعنصر مائع جديد. وعند of, لمدة من الزمن phase interface الطوري Kawase, Y., ل ,7 (انظر المرجع 16010108010175 time scale استخدام مقياس زمن كالموغوروف
Halard, B.. Moo-Young, M., “Theoretical Prediction of Volumetric Mass Transfer
Coefficients in Bubble Columns for Newtonian and Non-Newtonian Fluids,” Chem. Yo تصبح معادلة هيغبي لحساب 2 كالتالي: «(Eng Sci, 42 1609-1617 (1987) 2 5 +“ ا المعادلة 7:
Jia » في 5200(7؛ solute للمادة المذابة diffusion coefficient يمتل معامل الانتشار Dp حيث وفي حين أن kinematic viscosity يمثل اللزوجة الحركية v معدل تبدد الطاقة في المائع؛ و المعادلة اشتقت من أنظمة الغاز-السائل» إلا أنه يظهر بأن الاشتقاق يجب أن ينطبق على أنظمة © طالما أن الطور المتواصل (حيث يتبدد الاضطراب) يمثل محدداً (lad السائل-المائع فوق الحرج لمعدل انتقال الكتلة. وتتطلب المعادلة ؟ تقدير معامل الانتشار. ولقد تم دراسة معاملات الانتشار في موائع
Tan, C.-S., Liang, S.-K., Liou, D.-C., "Fluid- المرجع dil) Tan فوق حرجة من قبل تان
Solid Mass Transfer in a Supercritical Fluid Extractor,” Chem. Eng. J., 38, 17-22 Yo على ¢s¢CO; في B-naphthol وبالنسبة لبيتا -نفثول essential oils للزيوت الأساسية ((1988) المزودة أعلاه؛ فإن 5cCOy عند نفس الظروف للمادة الخافضة للتوتر السطحي و (JU سبيل
0 معامل الانتشار يبلغ تقريباً Alyn * ٠١ x0) وبرتبة أكبر مما يكون في السوائل النموذجية. وهذا متفق عليه بوجه عام مع التوجهات المبينة من قبل دبنديتي و ريد Debenedetti & Reid (انظر المرجع Debenedetti, P.G., Reid, R.C., “Diffusion and Mass Transfer in (Supercritical Fluids,” AICAE 7. 32, 2034-2046 (1986) لبيتا -نفثول B-napththol وحمض ° البنزويك benzoic acid مقاس عند درجات حرارة وضغوط مرتفعة. وسوف يكون للمواد الخافضة للتوتر السطحي المستخدمة في عمليات استعادة زيت محسن»؛ مثل تلك المزودة هناء معامل انتشار أقل نتيجة لأوزانها الجزيئية المرتفعة (MW) (مثلاً 177 مقابل ££( ويتوقع أن يتفاوت معامل الانتشار مع معكوس نصف القطر yall من خلال علاقة ستوكس-أينشتاين Stokes-Einstein relation (انظر المرجع Atkins, P.W., Physical Chemistry, 2" ed., W.
H.
Freeman & Co., -(San Francisco, 1982 ٠١ وإذا تم أخذ نصف القطر (*) للمادة الخافضة للتوتر السطحي بشكل تقليدي ليبلغ حوالي * أضعاف نصف القطر لبيتا-نفثول Bonaphthol فإنه يتم حساب معامل انتشار بمقدار XY aly TY م"/ثانية. بحيث تبلغ قيمة © المحسوبة ٠ ,4 واط/كغم (وفيما يلي أدناه تناقش كيفية تقديرها بشكل أوفى) وتبلغ قيمة « 1,75 7 Ala ” ٠١ ومن ثم يتم حساب قيمة 2 لتبلغ exo ve "ءإثانية؛ وهي أكبر بمقدار © أضعاف القيمة التي تم استقراءها من قاعدة *'» من بيانات زندر Zehnder’s data لفيتامين ني 1 Vitamin ومن هنا يمكن استتتاج أن القيمة التي تم استقراءها السابقة البالغة 7 7 ٠١ ” م/ثانية ليست مفرطة وربما تعتبر الأكثر اعتدالاً. وتربط علاقات الارتباط العامة لقطر القطيرات عادة مع عدد شيروود Sherwood number للطور المتصل؛ «She مقط = Sh, 0 10 المعادلة ؛ وتبلغ القيمة المحددة الدنيا ل «SA, المشتقة من قبل لانغميور Langmuir (اتظر المرجع Kumar, A., Hartland, S., “Correlations for prediction of mass transfer coefficients in single drop systems and liquid-liquid extraction columns,” Trans.
IChemE, 77 A 372- Langmuir, L., “The Evaporation of Small Spheres,” Phys.
Rev., 12, 5384, July 1999 ve 1918 ,368-370( للحالات الراكدة؛ قيمة مقدارها 7. وهذا يمثل حداً سفلياً لانتقال الكتلة نتيجة لغياب الحمل الحراري convection وباستخدام معامل الانتشار المشتق أعلاه وقطر قطيرات يبلغ © + © ميكرومتر؛ يتم حساب قيمة ,م لتبلغ "٠١ XA م/ثانية؛ أي أقل بمقدار رتبتين تقريباً من
YA
القيمة التي تم استقراءها عند الجانب السفلي السابقة وبشكل متفق مع التوقعات للظروف الراكدة. 6 التوتر البيني» يمثل التوتر البيني وسيطاً يلزم من أجل حساب قطر القطيرات المستقرة الأقصى في مجال تدفق. وتختلف قيم المركبات المذكورة في النشرات؛ لكن لم يتم إيجاد أية بيانات لمادة خافضة ومعاونيه Galy للتوتر السطحي نقية في 9:00(7. وأقرب قيمة تم إيجادها كانت مما جاء عن غالي ٠
Galy, J., Sawada,K., Fournel, B., Lacroix-Desmazes, P., Lagerge, S., المرجع ha)
Persin, M., “Decontamination of solid substrates using supercritical carbon dioxide —
Application with trade hydrocarbonated surfactants,” J. of Supercritical Fluids, 42, 69- الذي قام بدراسة مواد خافضة للتوتر السطحي من بوليمر إسهامي ثلاثية الكتل )79 )2007( من 0-00 لها أوزان جزيثية مختلفة في نظام الماء-86007. وبدون triblock copolymer ٠١ عند (dynefem) ديين/سم ٠١ استخدام مواد خافضة للتوتر السطحي؛ يكون التوتر البيني قريباً من الضغط المعني في هذه الدراسة. وتم قياس القيم مع إضافة مادة خافضة للتوتر السطحي في i} ديين/سم كقيمة تقديرية معتدلة. ٠١ ديين/سم . وتؤخذ القيمة البالغة ٠١ المدى من * إلى
Ceo? 1 . wf oo LEY) تركيز ٠ للذوبان ALG تعرف المادة الخافضة للتوتر السطحي المستخدمة في الحسابات الراهنة بأنها جزء في المليون. ٠٠0٠١ جزء في المليون. وتم تقدير قيمة الإشباع لتبلغ ٠٠٠١ في 5600 عند
Haruki, M., Yawata, H., ) ومعاونيه Haruki ولغرض المقارنة؛ تظهر نتائج هاروكي
Nishimoto, M., Tanto, M., Kihara, S., Takishima, S., “Study on phase behaviors of supercritical CO, including surfactant and water,” Fluid Phase Equilibria, 261, 92-98 Ye 5006 لتبلغ حوالي branched surfactant خافضة للتوتر السطحي متفرعة sale ذوبانية ))2007(
Haruki وكانت المادة الخافضة للتوتر السطحي وفقاً لهاروكي .5cCO, جزء في المليون في polyethylene مثيل-؛ -نونيل إيثر SEA 1 Y= ld) ومعاونيه عبارة عن أكسيد متعدد . 4٠١ بمتوسط عددي للأوزان الجزيئية يبلغ (TMN) oxide-2,6,8-trimethyl-4-nonyl ether المتوسط العددي للأوزان الجزيئية للمادة الخافضة للتوتر السطحي المستخدمة في الحسابات gluse جزء في المليون مع ما جاء عن 7٠٠ الراهنة 7977. ولهذا السبب تتوافق قيمة الإشباع المقدرة ومعاونيه. Haruki هاروكي حساب قطر القطيرات المستقرة الأقصى للمادة الخافضة للتوتر السطحي في (6»00؟
A
5cCOp يعتمد حساب قطر القطيرات المستقرة الأقصى للمادة الخافضة للتوتر السطحي في على النموذج التالي لجزء من مائع 800 يشتمل على قطيرات من المادة الخافضة للتوتر ويتم أخذ جزء من مائع 00 بقطر injection tube الحقن sil السطحي تتحرك من خلال يحتوي على قطيرات من مواد خافضة للتوتر السطحي of differential width عرض تفاضلي D وسوف تتقلص قطيرات oj م للطور volumetric phase fraction بقطر ,م مع جزء طور حجمي © المادة الخافضة للتوتر السطحي من حيث الكتلة عند انتقال المادة الخافضة للتوتر السطحي إلى يتم )١( يلي افتراضات لانتقال قطيرات المادة الخافضة للتوتر السطحي: Lady .96©0: طور تجاهل تجزئة والتحام قطيرات المادة الخافضة للتوتر السطحي؛ بسبب جزءٍ الطور المنخفض نسيياً 5600: من المادة الخافضة للتوتر السطحي المتضمنة؛ (3) تكون مقاومة الانتقال على جانب ولذلك يمكن أن لا يكون هنالك تدرج ipa نظراً لأن طور المادة الخافضة للتوتر السطحي يكون ٠ في التركيز في ذلك الطور و (7) يتم تسخين قطيرات المادة الخافضة للتوتر السطحي بالحمل على الأقل؛ على تلك الافتراضات؛ فإنه يمكن كتابة Lisa الحراري بنفس سرعة ,9©0. واعتماداً؛ : المعادلات التالية: 4 _ volume of surfactant phase ا المعادلة ه volume of all phases
Shull طور المادة الخافضة للتوتر aaa volume of surfactant phase يقصد ب Cua Ve جميع الأطوار axa volume of all phases ويقصد ب . / k \ 02م" _ .8C0O2 + المعادلة Fraction surfactant transferred = F, (t)= ) halen ei), 0 C urs 00 (0) من المادة الخافضة للتوتر السطحي المنقول all fraction surfactant transferred يقصد ب Cua
F 1/3 droplet diameter = d , (r) =d, واه المعادلةل Bur (0)
V 40602 __ 0 _ é [ 7D ? [ n - surf
A ص 4 المعادلة dg ا d دز م قت ا ود المعادلة ؟ dt 479 [ are مه Vp لكل زمن) بين الأطوار. ويتم حساب ذلك من معادلة ALS) يمثل إجمالي انتقال الكتلة M حيث معامل انتقال الكتلة: vr 02 ور ٍ دزت ا مدا ص27 ٠١ المعادلة J surf حساب قطر القطيرات المستقرة الأقصى للمادة الخافضة للتوتر السطحي بالبحث في توزيعات قطر القطيرات Hanzevack & Demetriou لقد قام هانزفاك و دمتريو
Hanzevack, بعد أطوال قصيرة للأنبوب؛ بما في ذلك المجاري المستقيمة والأكوا ع (انظر المرجع
E.L., Demetriou, G.D., “Effect of Velocity and Pipeline Configuration on Dispersion in 2
Turbulent Hydrocarbon-Water Flow using Laser Image Processing,” Int. J. Multiphase حيث وجد أنه بالنسبة لطول يبلغ 80 يبلغ قطر الأنبوب الأفقي (Flow, 15, 985-996 (1989)
Alfa 7 ميكرومتر عند سرعة تتخطى ٠6٠١0 سم؛ يبلغ قطر القطيرات الأقصى ALY المستقيم ميكرومتر. وهذا يزود حداً علوياً لقطر القطيرات المستقرة 9٠٠ ويبلغ قطر غالبية القطيرات أقل من لأقصى في أنبوب مضطرب. | ١ وبالنسبة للعملية والنظام النموذجيين المزودين هنا يبلغ عدد رينولدز (-م»7/م؛ حيث م يمثل v caverage viscosity متوسط اللزوجة Jia م average density متوسط الكثافة Jia مما يدل على أن ٠١ * 80 يمثل قطر الأنبوب) D و caverage velocity متوسط السرعة م/ثانية؛ 7,7 ill النظام يكون مضطرباً بدرجة كبيرة. وتبلغ السرعة في شبكة الأنابيب أسفل حفرة قدم) و١170 ثانية لعمق ١50٠0١( م 40١7 ثانية لعمق يبلغ ١5٠ مما يجل على أن زمن البقاء يبلغ ٠ قدم). ٠٠٠١( م1٠ يبلغ وأظهر دافيس قطر القطيرات المستقرة الأقصى بأنه يساوي 3/5 d= dz] gs ١١ المعادلة Pe لتدفقات TA) لأدوات الخلط القياسية ١ حيث © يمثل ثابت يتراوح في المدى من 4,0 إلى & و ¢(scCOz) الأنبوب والخلاط الإستاتي)؛ » يمثل التوتر البيني؛ .م يمثل كثافة الطور المتصل ve
Davies, J.T., “A Physical يمثل مرة أخرى معدل تبدد الطاقة في الأنبوب (انظر المرجع
Interpretation of Drop Sizes in Homogenizers and Agitated Tanks, Including the وعادة ما يتم أخذ . (Dispersion of Viscous Oils,” Chem. Eng. Sci., 42, 1671-1676 (1987) ١ وهذا التعبير مخصص للزوجة قطيرات بحدود dye قيمة AB متوسط قطر القطيرات ليبلغ
Berkman & سنتي بويز. ويطبق تصحيح اللزوجة على أساس البيانات وفقاً لبيركمان وكالابرس Yo لدافيس): VY (المعادلة Calabrese ve d= d=) ) gs I + La] ) ١١ المعادلة Pe 7 مأخوذة كنسبة تبلغ 75 من متوسط السرعة؛ «fluctuating velocity يمتل سرعة التقلبات vi حيث المستخدم هنا. ويبلغ تصحيح اللزوجة زيادة scCO, م/ثانية لتدفق ١,176 ولذلك تستخدم سرعة تبلغ water-like بالمقارنة مع المائع المشتت ذو اللزوجة الشبيهة بالماء dp بنسبة 757 في قيمة .viscosity dispersed fluid ° ومن أجل تقدير معدل تبدد الطاقة؛ يلزم خفض الضغط عبر شبكة الأنابيب أسفل حفرة بوصة وعدد 006007١1 AU المذكور سابقاً roughness factor البثر. وبناءً على عامل الخشونة
McCabe, تم أخذ عامل احتكاك / بمقدار 0.0077 (انظر المرجع 5٠١ x0), 80 رينولدز البالغ وتحدد . (W.L. Smith, J.C., Unit Operations of Chemical Engineering, 3" ed., 1976 معادلة انخفاض الضغط للأنبوب المفتوح عامل الاحتكاك: ٠
Ap = 2/ALpv ١3 المعادلة 80
Lg ume المسلطة على المائع انخفاض الضغط hydraulic power وتمثل القدرة الهيدرولية بالتدفق الحجمي:
P=ApV =Ap mn ١ م المعادلة ؛ وإذا تم حساب الانخفاض في الضغط لمقدار وحدة من طول الأنبوب؛ فإن الكتلة الموجودة power per ALS في ذلك الطول من الأنبوب تستقبل تبدد الطاقة. ولذلك يتم حساب القدرة لكل (معدل تبدد الطاقة) كالتالي: 5 0
Yo م7 المعادلة 5.٠ وبالتسبة لظروف العملية والنظام النموذجيين» يتم حساب معدل تبدد الطاقة ع ليبلغ ديين/سم؛ و .م يبلغ 800 كغم/م'؛ ١ do 0,148 واط/كغم. ولذلك» مع افتراض أن © يساوي ©
Hanzevack ميكرومتر؛ وذلك يتطابق مع ما جاء عن هانزفاك ١70١0 لتبلغ dpe يتم حساب قيمة
Hanzevack, E.L., Demetriou, G.D., “Effect of Velocity and ومعاونيه (انظر المرجع
Pipeline Configuration on Dispersion in Turbulent Hydrocarbon-Water Flow using ويتم افتراض أن «(Laser Image Processing,” Int. J. Multiphase Flow, 15, 985-996 (1989)
Yo 67٠0 هذه القيمة؛ التي تبلغ 25 Jie على أنه dy قطر الحجم إلى المساحة (متوسط ساوتر)؛ . ميكرومتر ومن ثم استخدمت الوسائط المقدرة وقطر القطيرات مع نموذج انتقال الكتلة أحادي البعد المتولدة من chy كما هو معبر عنه في المعادلة 7. وباستخدام القيمة التقديرية للنهاية العليا لقيمة لمعدل التجدد Kolmolgoroff باستخدام مقياس زمن كالموغوروف Higbie نموذج اختراق هيغبي © مشاكل تتعلق بذوبان المادة الخافضة للتوتر السطحي Law فإنه لا يجب أن renewal rate المأخوذة بعين الاعتبار. ويبلغ العمر النصفي لأكبر القطيرات حوالي Sid للمسافات أسفل حفرة nominal متر )+11 قدم) من شبكة الأنابيب عند سرعة إسمية YAY ثانية؛ ويكافئ ٠ velocity 7٠١ حسابات انتقال الكتلة أحادي البعد لقطر قطيرات يبلغ ١ وتبين الأشكال © إلى ٠١ ميكرومتر؛ على الترتيب؛ إلى 66007. وتعتمد الحسابات ٠٠١ ميكرومتر؛ و 7/٠0 ميكرومتر؛ تبلغ hy على المعادلات © إلى ١٠؛ وتشمل منحنيات القيم التقديرية للنهاية العليا والدنيا لقيمة ثانية عند VE وبالنسبة للأشكال؛ بلغ زمن البقاء Aula "٠١ x 3,5 م/ثانية و 7 ٠١ x 1 وأظهرت المنحنيات باستخدام القيمة العليا ل Sal أسفل حفرة (a8) 004) متر £0V,Y عمق يبلغ 2ل أن جميع القطيرات سوف تذوب ضمن نفس الإطار الزمني هذا. غير أنه بالنسبة للقيمة الدنيا ل ١ ثانية. ٠48 من قطيرات المادة الخافضة للتوتر السطحي عند النقطة التي تمثل sia قد يُترك ok, ثانية؛ مما ١880 جزء في المليون عند AY ويبين الشكل 6 بأن الجزء الحجمي للقطيرات يبلغ ثانية vou يظهر بقاء نسبة تبلغ 718 لتذوب. وهذا يمثل الخليط بأكمله. وفي هذه الحالة يلزم من الأنبوب عند سرعة إسمية. (BTV) كم ١,١ لضمان الحصول على ذوبان كامل؛ يكافئ full solubilization time لاحقاً لتحديد زمن الذوبان الكامل A ويُستخدم الشكلان © و Y. #0٠0 لأكبر قطيرات المادة الخافضة للتوتر السطحي. ومن هذه الأشكال؛ يمكن تقدير أن حوالي ثانية تلزم للحصول على ذوبان كامل لقطيرات المادة الخافضة للتوتر السطحي؛ مما يمثل ثانية؛ تقلصت قطيرات المادة ٠00 قدم) من طول الأنبوب. وعند OF) AS), TV OE EY من القطر الأصلي بحيث ١/١ ميكرومتر إلى 70٠0 الخافضة للتوتر السطحي التي يبلغ قطرها من كتلتها الأصلية. ويبلغ عمر النصف لتلك القطيرات أقل من 0.007 - (Y/Y) أصبح لها فقط vo متر (970 قدم) من شبكة الأنابيب. غير أنه يجب إدراك أن قطيرات 780,5 Jia ثانية؛ مما ٠ لا تمثل جزءاً كبيراً من الكتلة الكلية. dpe بقطر يبلغ Tai المادة الخافضة للتوتر السطحي التي روم بشكل أساسي المساحة السطحية الكلية المتاحة في توزيع القطيرات. وكما هو مبين في Jia
7ص : الشكل 1 يذوب 7299 من الكتلة ASH للمادة الخافضة للتوتر السطحي المحقونة في 7٠0٠0 ثانية؛ أو 975,4 متر (١١٠7؟ قدم). Glug على ذلك؛ وجد أن استخدام القيمة التقديرية للنهاية الدنيا لقيمة chy المتولدة من استقراء البيانات من جزيئات مناظرة Sia) الفيتامين ني (Vitamin BE إلى المادة الخافضة للتوتر السطحي المستخدمة في الحسابات أعلاه للكشف الراهن؛ أن حوالي 975,4 متر TY) قدم) من طول الأنبوب يلزم لضمان ذوبان 799 من المادة الخافضة للتوتر السطحي في :8000. وعند 7 متر ١50١( قدم)؛ قد تكون نسبة الجزء غير المذاب من المادة الخافضة للتوتر السطحي مرتفعة بمقدار JY ويبلغ عمر النصف لأكبر القطيرات أقل من 50 ثانية؛ وهو ما يكافئ حوالي ؟ متر (70 قدم) من شبكة الأنابيب. Ve وكما هو مدرك؛ اعتمدت الحسابات أعلاه على الظروف المحددة لكل من 800 والمادة الخافضة للتوتر السطحي. ومن المدرك أنه بتغير الخواص الفيزيائية ل 5cCO, (مثل؛ الكثافة؛ الضغط» درجة الحرارة؛ و/أو معدل تدفق الكتلة) يتغير عدد رينولدز Sie) مقدار الاضطراب) ل (0©»» ويتغير بدوره قطر القطيرات المستقرة الأقصى لحالة تدفق ,800 المضطرب السائدة. وبعبارة أخرى» يعتمد قطر القطيرات المستقرة الأقصى لمادة خافضة للتوتر السطحي محددة على ve حالة التدفق المضطرب السائدة ل .5cCO, ومع ذلك؛ كما نوقش هناء قد لا يكون قطر القطيرات المستقرة الأقصى صغيراً بدرجة تكفي لضمان أن تذوب المادة الخافضة للتوتر السطحي في 82007 قبل نهاية شبكة الأنابيب. وكما نوقش (lia يمكن أن تساعد أداة الحقن (أدوات الحقن) وفقاً للكشف الراهن على ضمان أن يكون قطر القطيرات للمادة الخافضة للتوتر السطحي أقل من قطر القطيرات المستقرة الأقصى لحالة © التدفق المضطرب السائدة ل «9:©0. وقد تتيح أدوات الحقن المستخدمة مع النظام وفقاً للكشف الراهن تشكل القطيرات وفقاً للكشف الراهن بسرعة وتوزيعها في جميع أنحاء تيار 80007 لضمان ذوبان المادة الخافضة للتوتر السطحي بشكل أفضل بالكامل في 80007 قبل تصريفها في مكمن يحتوي على زيت لاستعادة زيت محسن. وينبغي أن يكون مفهوماً أن الوصف أعلاه هو بغرض التوضيح فقط لا الحصر. وعلى YO الرغم من توضيح ووصف تجسيدات معينة (Lia سيدرك أولئك الملمون في التقنية أنه يمكن أن تكون ترتيبات gal للمكونات Shay عن التجسيدات المحددة المبينة. ويراد من عناصر الحماية أن تشمل هذه التعديلات والتغييرات للتجسيدات المختلفة للكشف بالقدر المحدد بالتقنية السابقة. وفي الوصف التفصيلي السابق؛ يمكن جمع معالم مختلفة Lee في تجسيدات نموذجية
Yv بهدف تبسيط الاختراع. ولا ينبغي أن تفسر طريقة الاختراع هذه بأنها تظهر وجود هدف بأن أي عنصر حماية يتطلب معالم أكثر من المعالم المذكورة صراحة في عنصر الحماية هذاء بل كما عناصر الحماية التالية؛ يتمثل موضوع الاختراع في معالم يكون عددها أقل من جميع eld المعالم للتجسيد المفرد المكشوف عنه. وهكذا دمجت عناصر الحماية التالية في الوصف التفصيلي بحيث يكون كل عنصر حماية قائماً بذاته باعتباره تجسيداً منفصلاً للاختراع. ٠
Claims (1)
- YAعناصر الحماية -١ ١ عملية لإذابة مادة خافضة للتوتر السطحي surfactant في SU أكسيد كربون فوق حرج supercritical carbon dioxide Y تتضمن: 1 تزويد تدفق مضطرب turbulent flow من ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج يتم فيه إذابة sald) الخافضة للتوتر السطحي؛ و حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي في التدفق المضطرب لثاني أكسيد الكربون فوق 1 الحرج للحصول على عدد خلط نفثي Jet Mixing Number يتراوح من ٠.0٠ إلى Noo -Y ٠ العملية وفقاً لعنصر الحماية ٠؛ حيث ينتج عن حقن المادة الخافضة للتوتر السطحي surfactant 7 في التدفق المضطرب turbulent flow لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج supercritical carbon dioxide r قطيرات من المادة الخافضة للتوتر السطحي بقطر يقل عن § قطر القطيرات المستقرة الأقصى maximum stable droplet diameter المحسوب لحالة > تدفق مضطرب سائدة لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج. =F ٠ العملية وفقاً لأي من عناصر الحماية السابقة؛ تتضمن أيضاً إنتاج قطيرات من المادة Y الخافضة للتوتر السطحي surfactant بأقطار لها زمن بقاء residence time في ثاني أكسيد :0 الكربون فوق الحرج supercritical carbon dioxide يقل عن 7٠٠١ ثانية. ٠ +- العملية Lay لأي من عناصر الحماية السابقة؛ حيث يشمل تزويد التدفق المضطرب turbulent flow Y تزويد تجهيزات fitting شبكة الأنابيب Al piping تنقل ثاني أكسيد 3 الكربون فوق الحرج supercritical carbon dioxide وحيث يتم حقن المادة الخافضة للتوتر 1 السطحي surfactant في التدفق المضطرب لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج بالقرب من هه | لتجهيزات . ٠ #- العملية وفقاً لأي من عناصر الحماية السابقة؛ حيث يشمل تزويد التدفق المضطرب turbulent flow Y تزويد وليجة مخروطية مجوفة hollow conical insert في شبكة الأنابيبAll piping , تتقل ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج supercritical carbon dioxide لزيادة : السرعة الموضعية لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج بالقرب من المادة الخافضة للتوتر o السمطحي surfactant المحقونة. -١ \ نظام لإذابة sale خافضة للتوتر السطحي surfactant في ثاني أكسيد كربون فوق حرج supercritical carbon dioxide ¥ يشتمل على: ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج في شبكة أنابيب؛ مضخة pump لتزويد تدفق مضطرب SE turbulent flow أكسيد الكربون فوق zal. من خلال جزء على الأقل من شبكة الأنابيب؛ و ّ أداة حقن injector مرتبطة مع شبكة الأنابيب؛ وتنقل أداة الحقن المادة الخافضة للتوتر v السطحي من خلال أسطح تحدد منفذاً port في أداة الحقن لحقن المادة الخافضة للتوتر A السطحي في التدفق المضطرب لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج وذلك للحصول على عدد Jala 9 نفثي Jet Mixing Number يتراوح من ٠0٠ إلى .٠.١ ٠ #- النظام وفقاً لعنصر الحماية 7؛ حيث تشمل شبكة الأنابيب piping وليجة مخروطية مجوفة hollow conical insert Y في شبكة الأتنابيب لزيادة سرعة موضعية local velocity لثاني Y أكسيد الكربون فوق الحرج supercritical carbon dioxide بالقرب من المنفذ .port —A ٠ النظام وفقاً لأي من عناصر الحماية BLA حيث تكون أداة الحقن injector عبارة عن " أنبوب يمتد في شبكة الأنابيب piping التي تحتوي على ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج esupercritical carbon dioxide Y ويشتمل الأنبوب على المنفذ port في موضع بحيث يتم ¢ حقن sald) الخافضة للتوتر السطحي surfactant في ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج بزاوية o عمودية على اتجاه التدفق الطولي longitudinal flow direction للتدفق المضطرب -turbulent flow 1 ٠ 4- النظام Lay لأي من عناصر الحماية السابقة؛ حيث يوضع المنفذ port في أداة الحقن injector y بالقرب من المركز الشعاعي radial center لشبكة الأنابيب piping-٠ ١ النظام وفقاً لأي من عناصر الحماية السابقة؛ حيث تحقن أداة الحقن injector المادة Y الخافضة للتوتر السطحي surfactant عند قيمة حجمية volumetric value محددة مسيقاً 7 بالنسبة لمعدل التدفق الحجمي volumetric flow rate لثاني أكسيد الكربون فوق الحرج.supercritical carbon dioxide $
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US35151010P | 2010-06-04 | 2010-06-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA111320501B1 true SA111320501B1 (ar) | 2014-08-11 |
Family
ID=45067014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA111320501A SA111320501B1 (ar) | 2010-06-04 | 2011-06-01 | إذابة مواد خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج لاستعادة زيت محسن |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9545606B2 (ar) |
| CN (1) | CN102933681B (ar) |
| BR (1) | BR112012030917A2 (ar) |
| CA (1) | CA2801360A1 (ar) |
| MX (1) | MX2012014076A (ar) |
| NO (1) | NO20121400A1 (ar) |
| SA (1) | SA111320501B1 (ar) |
| WO (1) | WO2011152876A1 (ar) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SA111320501B1 (ar) | 2010-06-04 | 2014-08-11 | Dow Global Technologies Llc | إذابة مواد خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج لاستعادة زيت محسن |
| SA111320500B1 (ar) | 2010-06-04 | 2015-06-17 | داو جلوبال تكنولوجيز ال ال سي | معلقات لاستعادة محسنة للزيت |
| US9546316B2 (en) * | 2012-11-12 | 2017-01-17 | Saudi Arabian Oil Company | Densifying carbon dioxide with a dispersion of carbon dioxide-philic water capsules |
| US20160167978A1 (en) * | 2013-08-08 | 2016-06-16 | Ocean Team Group A/S | A permanent magnetic material |
| CN103867169B (zh) * | 2014-04-02 | 2015-03-18 | 中国石油大学(华东) | 气溶性表面活性剂用于二氧化碳驱油流度控制中的方法 |
| CN104190282B (zh) * | 2014-08-25 | 2016-03-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 射流混料装置 |
| CN104741028A (zh) * | 2015-03-03 | 2015-07-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | 高分子聚合物自动添加装置 |
| US10066156B2 (en) | 2015-04-14 | 2018-09-04 | Saudi Arabian Oil Company | Supercritical carbon dioxide emulsified acid |
| CN107177354A (zh) * | 2016-03-10 | 2017-09-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种二氧化碳乳状液及其制备方法和应用 |
| FR3063230B1 (fr) * | 2017-02-24 | 2021-04-30 | Snf Sas | Canne d'injection liquide - liquide pour dilution de solution de polymere |
| US10253978B2 (en) * | 2017-03-10 | 2019-04-09 | Lennox Industries Inc. | Gas-air mixer assembly |
| CN108661614A (zh) * | 2017-03-30 | 2018-10-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | 致密油储层超临界co2吞吐采油方法 |
| CN109386261A (zh) * | 2017-08-10 | 2019-02-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种提高致密油储层采收率的方法和*** |
| CN109386260A (zh) * | 2017-08-10 | 2019-02-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种提高稠油油藏采收率的方法 |
| CN109386262A (zh) * | 2017-08-10 | 2019-02-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种提高水窜层采收率的方法和*** |
| CN109386263A (zh) * | 2017-08-10 | 2019-02-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种提高深井油藏采收率的方法 |
| WO2020172087A1 (en) | 2019-02-19 | 2020-08-27 | Dow Global Technologies Llc | Enhanced crude oil recovery from subterranean crude oil-bearing sandstone reservoirs |
| US11613968B2 (en) * | 2021-08-31 | 2023-03-28 | Saudi Arabian Oil Company | Methodology to increase CO2 sequestration efficiency in reservoirs |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL272723A (ar) | 1951-05-31 | |||
| US2983763A (en) | 1956-04-12 | 1961-05-09 | Jefferson Chem Co Inc | Decolorizing the product of reacting an alkylene oxide with a hydroxylcontaining organic compound in the presence of an alkaline reacting catalyst |
| US3332442A (en) | 1965-01-18 | 1967-07-25 | Zink Co John | Apparatus for mixing fluids |
| US4029879A (en) | 1975-11-17 | 1977-06-14 | Basf Wyandotte Corporation | Process for the removal of catalysts from polyether polyols employing water and adsorbent |
| US4380266A (en) | 1981-03-12 | 1983-04-19 | Shell Oil Company | Reservoir-tailored CO2 -aided oil recovery process |
| US4483941A (en) | 1982-09-02 | 1984-11-20 | Conoco Inc. | Catalysts for alkoxylation reactions |
| US4627495A (en) | 1985-04-04 | 1986-12-09 | Halliburton Company | Method for stimulation of wells with carbon dioxide or nitrogen based fluids containing high proppant concentrations |
| US4931225A (en) | 1987-12-30 | 1990-06-05 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Method and apparatus for dispersing a gas into a liquid |
| US5033547A (en) | 1990-06-18 | 1991-07-23 | Texaco Inc. | Method for decreasing mobility of dense carbon dioxide in subterranean formations |
| US5105843A (en) * | 1991-03-28 | 1992-04-21 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Isocentric low turbulence injector |
| US5789505A (en) * | 1997-08-14 | 1998-08-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Surfactants for use in liquid/supercritical CO2 |
| US6333019B1 (en) | 1999-04-29 | 2001-12-25 | Marc-Olivier Coppens | Method for operating a chemical and/or physical process by means of a hierarchical fluid injection system |
| US6686438B1 (en) | 1999-09-24 | 2004-02-03 | University Of Pittsburgh | Carbon dioxide-philic compounds and methods of synthesis thereof |
| DE602004005618T2 (de) | 2003-12-18 | 2008-01-31 | Bowles Fluidics Corp. | Fluideinspritzer und mischvorrichtung |
| ES2378332T3 (es) * | 2007-03-15 | 2012-04-11 | Dow Global Technologies Llc | Mezclador para un reactor de flujo continuo |
| BRPI0914506B1 (pt) | 2008-10-15 | 2019-12-03 | Univ Texas | método para recuperar óleo de uma formação de reservatório |
| SA111320501B1 (ar) | 2010-06-04 | 2014-08-11 | Dow Global Technologies Llc | إذابة مواد خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج لاستعادة زيت محسن |
-
2011
- 2011-06-01 SA SA111320501A patent/SA111320501B1/ar unknown
- 2011-06-03 CN CN201180027896.7A patent/CN102933681B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-06-03 WO PCT/US2011/001006 patent/WO2011152876A1/en active Application Filing
- 2011-06-03 US US13/701,575 patent/US9545606B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-06-03 CA CA2801360A patent/CA2801360A1/en not_active Abandoned
- 2011-06-03 BR BR112012030917A patent/BR112012030917A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-06-03 MX MX2012014076A patent/MX2012014076A/es active IP Right Grant
-
2012
- 2012-11-22 NO NO20121400A patent/NO20121400A1/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112012030917A2 (pt) | 2016-11-08 |
| US9545606B2 (en) | 2017-01-17 |
| NO20121400A1 (no) | 2013-02-28 |
| CA2801360A1 (en) | 2011-12-08 |
| WO2011152876A1 (en) | 2011-12-08 |
| CN102933681A (zh) | 2013-02-13 |
| US20130240046A9 (en) | 2013-09-19 |
| US20130074943A1 (en) | 2013-03-28 |
| MX2012014076A (es) | 2013-01-25 |
| CN102933681B (zh) | 2016-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA111320501B1 (ar) | إذابة مواد خافضة للتوتر السطحي في ثاني أكسيد كربون فوق حرج لاستعادة زيت محسن | |
| Farzaneh et al. | A review of the status of foam applications in enhanced oil recovery | |
| SA111320500B1 (ar) | معلقات لاستعادة محسنة للزيت | |
| Veeken et al. | New perspective on gas-well liquid loading and unloading | |
| Svedeman et al. | Criteria for sizing multiphase flowlines for erosive/corrosive service | |
| Zhang et al. | Study on enhanced oil recovery by multi-component foam flooding | |
| Jouenne et al. | Degradation (or lack thereof) and drag reduction of HPAM solutions during transport in turbulent flow in pipelines | |
| US11585195B2 (en) | Treatment of subterranean formations | |
| BR122018074526B1 (pt) | Método de aplicação de um redutor de arrasto de látex | |
| Zhang et al. | Experimental research of flow rate and diffusion behavior of nature gas leakage underwater | |
| CA3024892A1 (en) | Downhole separation | |
| Colombo et al. | Experimental study of aqueous foam generation and transport in a horizontal pipe for deliquification purposes | |
| US20120222870A1 (en) | Downhole Fluid Injection Systems, CO2 Sequestration Methods, and Hydrocarbon Material Recovery Methods | |
| Paul et al. | Selection of materials for high pressure CO2 transport | |
| Elmawgoud et al. | Modeling of hydrogen sulfide removal from Petroleum production facilities using H2S scavenger | |
| Al-Sarkhi et al. | Effect of drag reducing polymer on air–water annular flow in an inclined pipe | |
| CA2765283A1 (en) | Bubble degassing of liquid sulfur | |
| Gregg et al. | Review of corrosion inhibitor developments and testing for offshore oil and gas production systems | |
| Sepulveda et al. | Oil-based foam and proper underbalanced-drilling practices improve drilling efficiency in a deep gulf coast well | |
| Sarica et al. | Feasibility and evaluation of surfactants and gas lift in combination as a severe-slugging-suppression method | |
| Al-Awadi | Multiphase characteristics of high viscosity oil | |
| JP5360820B2 (ja) | 二酸化炭素の貯留方法 | |
| Tang et al. | Effect of oil type on phase wetting transition and corrosion in oil-water flow | |
| Chernov et al. | On the causes of corrosion fracture of industrial pipelines | |
| CN101563406A (zh) | 用于缓解油和气体***中的流体安全问题的泡沫 |