Experimental Study to Investigate the Effect of Nano-Particle on Improving Heavy Kuwaiti Oil Recovery

أدى الطلب العالمي على النفط إلى ضرورة استغلال الموارد النفطية غير التقليدية، مثل الزيوت الخام الثقيلة. وبما أن استخراج هذا النوع من النفوط يتطلب طاقة كبيرة وطرق فعالة. فمن الضروري السعي للحصول على أفكار جديدة وبدائل لتحسين التقنيات الحالية وجعلها على حد سواء صديقة للبيئة وفعالة من حيث التكلفة. ومن أحدث هذه البدائل هو استخدام جسيمات النانو لتحسين انتاج النفط. وتكمن الأهداف الرئيسية لتطبيق مواد النانو في مكامن النفط في إصلاح الضرر، وتعزيز الاجتياح الحجمي، وتحسين الكفاءة، والتحكم في التدفق النفطي إضافة الىوالحد من الآثار البيئية. ويهدف هذا المشروع إلى فهم السلوك وتدفق خصائص النفط الخام الثقيل الناجم عن حقن جسيمات النانو في عملية الاستخلاص المعزز للنفط. ويمكن تحقيق ذلك من خلال دراسة الآثار الناجمة عن استخدام سوائل النانو على استخراج النفط الثقيل باستخدام أنواع مختلفة من العينات الصخرية. ومن هذه الاثار خفض لزوجة النفط الثقيل والحد من التوتر السطحي. كما سيتم دراسة الأضرار الناتجة عن استخدام جزيئات النانو من خلال تطبيق أحدث ما وصلت إليه تكنولوجيا التصوير. وأخيرا، سيتم الوصول الى شرح شامل لتأثير مختلف سوائل النانو في استخراج النفط الثقيل الكويتي من صخور المكمن. في نهاية المطاف، سوف تسفر هذه الدراسة إلى التوصل للتطبيق الامثل لحقن جزيئات النانو لتعزيز استخراج النفط من المكامن النفطية الثقيلة الكويتية.

Worldwide demand for oil has led to the need to exploit even unconventional oil resources, such as heavy/extra-heavy crude oils. Most likely, progression and recovery of heavy oil (HO) requires great energy and water intensive, which consequently results in environmental impacts. Therefore, it is necessary to quest for new ideas and alternatives, such as nanoparticles (NPs), in the field of in/ex-situ upgrading and recovery to improve current technologies and make them both environmentally friendly and cost-effective. The main objectives of applying nanoscale materials in oil reservoirs are the remediation of formation damage, enhancing volumetric sweep, improvement of energy efficiency, mobility control, reduction of environmental impacts, and ultimately, improving incremental recovery of oil reservoirs. This project is aimed at understanding the behavior and flow characteristics of heavy crude oil resulting from NPs injection in EOR process. Although the use of NPs is not new, but the ability to monitor the NPs distribution in the fluid and core is not yet investigated. Therefore, the main objective of this study is to develop a new approach of real time imaging, under reservoir conditions, the injected NPs in core sample and NPs solution in crude oil. This can be accomplished by investigating the effects of different Nano-fluids on the recovery of heavy oil using different types of rock samples (synthetic and real). The investigation will include; heavy crude oil viscosity reduction, wettability alteration, and interfacial tension reduction during Nano-fluids flooding process. The objective will also be extended to study the formation damage resulting from the use of NPs by applying state-of-the-art real time 2-D/3-D imaging technology before, during, and after NPs injection. Finally, a comprehensive explanation of the effect of various Nano-fluids in Kuwaiti heavy oil recovery from reservoir rocks will be conducted. Ultimately, this study will yield the most optimum Nano-fluids need to be considered for successful application of NPs injection to enhance oil recovery of Kuwaiti heavy oil reservoirs. It will also answer most discrepancies in the clarification of the behavior of NPs when injected inside rock.