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Enregistrement W4408266508 · doi:10.2118/223984-ms

Using Visual Aids to Clarify the Matrix-Fracture Fluid Interaction in Enhanced Unconventional Oil and Gas Recovery with Chemical Additives

2025· article· en· W4408266508 sur OpenAlexaff
Lixing Lin, Tayfun Babadagli, Huazhou Li

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueEnhanced Oil Recovery Techniques
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPetroleum engineeringMatrix (chemical analysis)Unconventional oilFracture (geology)Fossil fuelComputer scienceChemistryMaterials scienceGeologyChromatographyComposite materialOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Matrix-fracture fluid interactions occur during both the fracturing and recovery stages in naturally and hydraulically fractured oil and gas reservoirs. Understanding the physics and the mechanisms of these interactions (co- or counter-current manners) is vital for selecting the proper chemicals as fracturing or EOR fluid additives. While traditional core experiments often treat the core as a black box, microscopic visualization offers direct observations of key phenomena such as interfacial instability, wettability alteration, and emulsification, particularly in counter-current imbibition processes. In this study, co- and counter-current imbibition experiments were visualized using Hele-Shaw cells and glass etched micromodels. Selected chemicals were tested to evaluate their impact on the imbibition behaviour under different boundary conditions and forces. A 17.1 cP crude oil sample and air were used to saturate these models to mimic oil and gas reservoirs, respectively. To simulate counter-current imbibition, a Hele-Shaw cell sealed on all sides except the bottom was placed vertically in a transparent container filled with water or chemical solutions. Condition of co-current imbibition was developed when two ends of the Hele-Shaw cell were open. Both vertical and horizontal experiments were conducted with two ends being open. In the gas recovery experiments using a micromodel, its one side was in contact with water or a chemical solution while the opposite side was open for outflow. In addition, another micromodel was employed to conduct oil recovery experiments for further validating the findings from core and Hele-Shaw experiments. Results revealed that the absence of chemicals resulted in more finger channels due to increased interface instability at high interfacial tension (IFT). Conversely, the introduction of chemical additives reduced IFT, promoted wettability alteration toward water-wet conditions, and improved displacement efficiency. The nonionic surfactant Tween 80, and organic alkali ethanolamine (ETA) and high-pH sodium metaborate (NaBO2) demonstrated enhanced imbibition rates and more uniform displacement fronts in counter-current imbibition, making them promising EOR agents. While the anionic surfactant O342 exhibited a slower oil recovery rate during the initial stages, its ability to alter wettability could contribute to improved final recovery. These findings are consistent with observations from our previous core experiments. Chemical additives also influenced the displacement geometry, producing shorter imbibition lengths but wider swept areas compared to water alone. This enhanced areal displacement efficiency and recovery factors. In horizontal counter-current experiments, chemical additives shifted flow dynamics toward counter-current dominance in the absence of gravity effects. In the gas recovery experiments, O342 effectively reduced water invasion in gas-saturated matrix at the early stage with reduced swept area and high residual gas retention. This suggested its potential for mitigating water-blocking effects in hydraulic fracturing operations. Oil recovery experiments conducted in a micromodel further confirmed the effectiveness of Tween 80 in suppressing viscous fingering and improving sweep efficiency. Additionally, the presence of Tween 80 led to the formation of emulsions characterized by small oil droplets. The results would be useful for both theoreticians, who develop new mathematical models and simulators to model the imbibition processes, and practitioners who select proper chemicals in field applications.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,027

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0080,000

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.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,280
Écart entre enseignants0,274 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSans objet
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
Routes d'admission1
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