Novel CO2-Soluble-Surfactant-Based Foam System for EOR And Geological CO2 Storage in High-Water-Cut Reservoirs
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This study introduces an innovative method using supercritical CO2 as a carrier for soluble surfactants to enable in-situ foam generation within reservoir formations. The technique enhances oil recovery and CO2 storage while improving economic feasibility and environmental sustainability in high-water-cut reservoirs. The molecular design of an environmentally friendly CO2-soluble surfactant is achieved through structure-performance relationships. This architecture strategically integrates multi-methyl branched alkyl chains with polypropylene oxide (PPO) and polyethylene oxide (PEO) units. The surfactant’s solubility in CO2 is systematically evaluated under high-temperature and high-pressure conditions using cloud point measurements. Foam stability assessments are conducted in high-salinity environments through half-life tests. Comparative sandpack flooding experiments quantify oil recovery and CO2 sequestration efficiency against CO2 flooding and conventional foam techniques. The CO2-philic enhancement is predominantly attributed to PPO groups. Multi-methyl branching reduces hydrocarbon chain hydrophobicity. PEO groups reinforce foam stability in high-salinity reservoirs through hydrogen-bond networks. The surfactant exhibits a solubility of 0.3 wt.% in CO2 at 20 MPa and 50°C, with a foam half-life exceeding 30 min in brine with salinity up to 85,255 ppm. In-situ foam generation preferentially occurs in high-water-saturation zones, displacing the aqueous phase to create additional CO2 storage capacity. The foam system utilises the Jamin effect to enhance sweep efficiency, effectively reducing residual oil saturation through improved fluid diversion. Foam-oil interactions trigger foam collapse, releasing surfactants that emulsify and strip oil from rock surfaces, further enhancing oil recovery. Compared to CO2 flooding, the proposed foam technology improves oil recovery by 23.92% and CO2 storage efficiency by 59.69%. Compared to conventional foam flooding, oil recovery efficiency increases by 13.85% and CO2 storage efficiency increases by 19.73%. This study provides a high-efficiency, cost-effective solution for enhancing oil recovery and CO2 storage in high-water-cut reservoirs, with substantial potential for real-world applications.
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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) | 0,001 | 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 ».