Experimental investigation on the impact of smart water on the wettability alteration of reservoir formations in the Kurdistan Region

Muhammad KAREEM HUSSEIN

Bachelor's thesis

The impact of smart water on the wettability alteration

Experimental investigation on the impact of smart water on the wettability alteration of reservoir formations in Kurdistan Region

Abstract:

The application of enhanced oil recovery methods is necessary to produce a larger amount of oil as the oil is a great source of energy that is most commonly used nowadays. One of the potential solutions to increase oil production is the wettability alteration of the reservoir rocks by reducing the oil-solid surface contact angle. The primary objective of this study is to alter the wettability of a rock surface from oil-wet to water-wet by contact angle reduction by using a smart water solution of KCl and NaCl salts in different concentrations with distilled water. The used rock samples were brought from four formations: Bekhma, Qamchuqa, Pila Spi, and Injana. The porosimeter and permeameter were used to measure the porosity and permeability of all core plugs. The X-ray diffraction analysis was used to determine the composition of the rock samples. The results of this study showed that adding KCl and NaCl salts at different concentrations of 5000 ppm and 10 000 ppm in different formations resulted in different reduction percentages of the crude oil-solid surface contact angle. According to the results, the addition of KCl at 5000 ppm resulted in a significant 10.5% reduction in contact angle in the Injana Formation. However, the addition of the salts had no significant influence on the contact angle of the Qamchuqa Formation. The optimum result achieved was a reduction in contact angle by about 24% when KCl at 5000 ppm was employed in a core plug from the Bekhma Formation.

Abstract:

Použití metod zvýšené těžby ropy je nezbytné pro získání většího množství ropy, protože ropa je velkým zdrojem energie, který se v dnešní době nejčastěji využívá. Jedním z možných řešení, jak zvýšit těžbu ropy, je změna smáčivosti hornin ložiska snížením povrchového úhlu kontaktu ropy s pevnou látkou. Hlavním cílem této studie je změnit smáčivost povrchu horniny z povrchu smáčejícího ropu na povrch smáčející vodu snížením kontaktního úhlu pomocí inteligentního vodného roztoku solí KCl a NaCl v různých koncentracích s destilovanou vodou. Použité vzorky hornin pocházely ze čtyř útvarů: Bekhma, Qamchuqa, Pila Spi a Injana. K měření pórovitosti a propustnosti všech jádrových zátek byl použit porozimetr a permeametr. K určení složení vzorků hornin byla použita rentgenová difrakční analýza. Výsledky této studie ukázaly, že přídavek solí KCl a NaCl v různých koncentracích 5000 ppm a 10 000 ppm v různých formacích vedl k různému procentuálnímu snížení povrchového kontaktního úhlu mezi ropou a pevnou látkou. Podle výsledků vedl přídavek KCl v koncentraci 5000 ppm k výraznému snížení kontaktního úhlu o 10,5 % ve formaci Injana. Přídavek solí však neměl žádný významný vliv na kontaktní úhel formace Qamchuqa. Optimálního výsledku bylo dosaženo snížením kontaktního úhlu o přibližně 24 % při použití KCl v koncentraci 5000 ppm v jádrové zátce z formace Bekhma.

Keywords

kontaktní úhel, propustnost, pórovitost, inteligentní voda, změna smáčivosti.

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Ali Jagar, M.Sc., Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Petroleum Engineering / Petroleum Engineering