Modelling Adsorption of Foam-Forming Surfactants

Modélisation de l'adsorption des produits tensio-actifs moussants

Petroleum Recovery Institute

Abstract

There is considerable interest in the use of foam-forming surfactants for mobility control in gas flooding enhanced oil recovery processes. The success of any such process is strongly affected by the rate of propagation of the surfactant through the reservoir. A sound understanding of surfactant adsorption on rock surfaces at reservoir conditions is therefore essential. This paper describes a model for the evaluation of adsorption during flow of surfactant solutions through porous media. The adsorption term in the flow equation is expressed in terms of the surface excess which proves to be more generally applicable than, for example, the Langmuir adsorption isotherm. Adsorption isotherms of three types of commercially available foam-forming surfactants are determined from core flooding data at different temperatures and brine salinities.

Résumé

L'utilisation de produits tensio-actifs moussants pour le contrôle de mobilité dans les procédés de récupération assistée du pétrole par injection de gaz suscite actuellement un grand intérêt. Mais le succès d'un tel procédé dépend largement de la vitesse de propagation du tensioactif dans le réservoir. Il est donc indispensable d'avoir une bonne connaissance de l'adsorption du tensio-actif sur les surfaces de la roche, dans les conditions de réservoir. Cet article décrit un modèle qui permet d'évaluer l'adsorption pendant l'écoulement de solutions tensio-actives en milieu poreux. Le terme qui représente l'adsorption dans l'équation de l'écoulement est exprimé en fonction de l'excédent de surface, concept qui s'est révélé d'une application plus générale que, par exemple, l'isotherme d'adsorption de Langmuir. Les isothermes d'adsorption de trois types de tensio-actifs moussants disponibles sur le marché sont déterminées à partir de données obtenues lors d'essais de déplacement dans des carottes, à différentes températures et avec des saumures de différentes salinités.