Effects of Interfacial Reaction on the Radial Displacement of Oil by Alkaline Solutions
Effets des réactions interfaciales sur le déplacement radial de l'huile par les solutions alcalines
1
Petroleum Recovery Institute
2
University of Ottawa
Caustic flooding is frequently used to recover acidic oils in secondary and tertiary recovery modes. This study examines the secondary recovery of an acidic oil by alkaline solutions in a water-wet porous medium using a radial geometry. A model porous medium consisting of sintered glass beads sandwiched between two glass plates was employed to visualize the displacement process. The medium was originally saturated with the oil phase, namely paraffin oil (non-reacting system) or paraffin oil doped with 1 wt% linoleic acid (reacting system). The effects of the injection flow rate and the NaOH concentration in the aqueous phase on the displacement pattern were studied experimentally. The volumetric oil recovery at the breakthrough condition was also measured. Dynamic interfacial tension (IFT) measurements for the reacting system were measured in a spinning drop tensiometer. A drastic drop in the IFT occurred as a result of the chemical reaction at the interface between the linoleic acid in the oil phase and the NaOH in the aqueous phase. It was also found that the IFT behavior with respect to time was a function of NaOH concentration with a maximum interfacial activity (minimum IFT) occurring at 0. 1 w% NaOH. Displacement runs showed a significant change in the displacement patterns during secondary recovery for the reacting system compared with those for the non-reacting one. A significant drop in the breakthrough recovery was obtained for the reacting systems, especially at high injection flow rates. The breakthrough recovery of the reacting system was found to be a function of NaOH concentration in the aqueous phase, with a minimum recovery at NaOH concentration of 0. 1 wt%.
Résumé
On a souvent recours à la submersion par des produits alcalins pour récupérer les acides gras dans les modes secondaire et tertiaire. Dans cette étude, on examine la récupération secondaire d'un acide gras par des solutions alcalines dans un milieu poreux imprégné d'eau, de géométrie radiale. Pour visualiser le processus de déplacement, on utilise un milieu poreux constitué de perles de verre fritté placées entre deux plaques de verre. Le milieu est initialement saturé avec la phase huileuse, à savoir l'huile de paraffine (non réactive), ou l'huile de paraffine enrichie de 1 % en poids d'acide linoléique (réactif). On étudie expérimentalement les effets du débit de l'injection et de la concentration en NaOH dans la phase aqueuse sur le schéma du déplacement. On mesure également la récupération en volume d'huile à l'épreuve de la filtration. Des mesures de tension interfaciale (IFT) du système réactif ont été prises à l'aide d'un tensiomètre à goutte tournante. Une chute importante de la tension interfaciale traduit la réaction chimique à l'interface entre l'acide linéoléique de la phase huileuse et la soude NaOH de la phase aqueuse. On a également trouvé que l'évolution de la tension interfaciale IFT par rapport au temps dépendait de la concentration en NaOH, avec une activité interfaciale maximum (IFT minimum) pour une concentration de 0,1 % de NaOH en poids. Les essais de déplacement font apparaître un changement significatif des schémas de déplacement au cours de la récupération secondaire du système réactif par rapport à ceux du système non réactif. Une chute significative de la récupération par filtration est obtenue pour les systèmes réactifs, particulièrement pour les débits d'injection élevés. On a trouvé que la récupération du système réactif variait suivant la concentration de NaOH dans la phase aqueuse, avec une récupération minimum pour 0,1 % de NaOH en poids.
© IFP, 1990