A Step-Change Improvement in Fluid Diversion, Oil Sweep Efficiency, and CO2 Storage Using Novel Nanoparticle-Based Foam
Notice bibliographique
Résumé
Abstract A significant amount of hydrocarbon in reservoirs is inaccessible even after deploying enhanced oil recovery methods such as gas, water, and chemical injections. Foams have been used for mobility control and fluid diversion for gas-based enhanced oil recovery, but they often lack stability in reservoir conditions. This study introduces the application of highly stable nanoparticle-based foam (nanofoam) for gas and water diversion and improving sweep efficiency and CO2 storage. A series of flow experiments in uniquely designed dual porous media were performed to investigate the performance of nanofoam in fluid diversion, sweep improvement, and CO2 storage. A permeability contrast of 5 was created to mimic the heterogeneity and fluid diversion capability of different fluids including CO2 gas, water, surfactant-based CO2 foam, and nanofoam. High permeability and low permeability porous media were saturated with water and oil (viscosity of 20 cp) respectively, mimicking a swept thief zone and bypassed oil zone. Two different types of nanoparticles were used to stabilize the nanofoam (silica-based and cellulose-based nanoparticles). These nanofoams were compared with a conventional foam stabilized only by surfactant. Due to high mobility contrast, injecting CO2 and water resulted only in displacement of water from the high permeability core, with negligible flow into the oil-saturated core. Foam was then injected with the intention of preferentially filling the high permeability core, so that subsequent CO2/water injection would be diverted into the oil-saturated core. Although surfactant foam generated relatively strong foam, it failed to divert subsequent water/CO2 into the oil-saturated core. The amount of oil recovery and additional CO2 storage was minimal. On the other hand, nanofoam (made with either type of nanoparticles) diverted both water and CO2 to the low permeability media improving oil recovery and increasing CO2 storage. Compared to pure CO2/water injection, nanofoam enhanced the incremental oil recovery by 40% of original oil in place with additional CO2 storage. This study reveals that an engineered designed nanofoam could result in step-change improvement of conventional foams performance hence delivering the results desired in field applications. A highly stable foam can play an important role to access more pore space for CO2 storage and which is inaccessible otherwise without drilling new wells.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».