Chemical enhanced oil recovery and the role of chemical product design

Highlights•An in-depth review of Chemical Enhanced Oil Recovery methods is presented.•Polymers increase macro-/microscopic recoveries due their molecular interactions.•Polymeric surfactants enhance both viscoelastic and interfacial properties.•The chemicals’ synergy in combined processes contributes to increase the recovery.•The architecture of the chemical agents plays a key role in the recovery process.AbstractThe current and prospective worldwide energy demands have led either to start exploiting the more difficult and costly unconventional oil reserves, or to maximize the exploitation of conventional oil sources. This triggered the development of enhanced oil recovery processes in order to improve the efficiency and lifetime of mature oilfields. Chemical Enhanced Oil Recovery is one of the most interesting group of methods nowadays. The use of chemical products such as polymers, surfactants, alkalis and polymeric surfactants has been continuously increasing during the last decades. However, these chemicals should be designed to withstand the harsh conditions present in the reservoir (e.g., dissolved salts, pH, temperature, presence of bacteria) and increase the efficiency of the process. One of the key factors in this development is the (macro)molecules’ architecture and its influence on the physical properties of the fluids being injected: from linear to branched polymers, from monomeric to gemini surfactants. Furthermore, the combination of these chemicals has showed a great potential due to the synergy between them, creating a new spectrum of techniques in chemical Enhanced Oil Recovery. This review presents the work done in this field with an analysis of the products and technologies employed, including their limitations and possible ways to improve their performance. All in all, the need of advanced products for oil recovery and new, or improved, energy sources has set off a new field of research wherein chemical product engineering plays a major role.Graphical abstractDownload : Download high-res image (420KB)Download : Download full-size image

مواد شیمیایی بازیابی نفت و نقش طراحی محصولات شیمیایی را افزایش دادند.

نکات برجسته بررسی عمیق روش‌های بازیابی نفت بهبود یافته شیمیایی ارائه شده‌است. پلیمرها به دلیل فعل و انفعالات مولکولی خود، بازیابی ماکرو / میکروسکوپی را افزایش می‌دهند. سورفکتانت های پلیمری خواص ویسکوالاستیک و بین سطحی را افزایش می‌دهند. هم افزایی مواد شیمیایی در فرآیندهای ترکیبی به افزایش بازیابی کمک می‌کند. معماری عوامل شیمیایی نقش کلیدی در فرآیند بازیابی ایفا می‌کند. واکنش ناپذیری تقاضای فعلی و آینده انرژی در سراسر جهان یا منجر به بهره‌برداری از ذخایر نفت غیر متعارف دشوارتر و پر هزینه تر و یا به حداکثر رساندن بهره‌برداری از منابع نفتی مرسوم شده‌است. این امر باعث توسعه فرایندهای ازدیاد برداشت نفت به منظور بهبود بهره‌وری و طول عمر میادین نفتی بالغ شد. بازیابی نفت پیشرفته شیمیایی یکی از جالب‌ترین روش‌های امروزی است. استفاده از محصولات شیمیایی مانند پلیمرها، سورفکتانت ها، آلکالی ها و سورفکتانت های پلیمری در طول دهه‌های گذشته به طور مداوم در حال افزایش بوده‌است. با این حال، این مواد شیمیایی باید برای مقاومت در برابر شرایط سخت موجود در مخزن (به عنوان مثال، نمک‌های محلول، pH، دما، حضور باکتری)و افزایش بهره‌وری فرآیند طراحی شوند. یکی از عوامل کلیدی در این توسعه، ساختار (ماکرو)مولکول‌ها و تاثیر آن بر خواص فیزیکی سیالات تزریق‌شده است: از پلیمرهای خطی تا منشعب، از سورفکتانت های مونومری تا ژمینی. علاوه بر این، ترکیب این مواد شیمیایی به دلیل هم افزایی بین آن‌ها، پتانسیل زیادی را از خود نشان داده و طیف جدیدی از تکنیک‌ها را در بازیابی نفت پیشرفته شیمیایی ایجاد کرده‌است. این بررسی کار انجام‌شده در این زمینه را با تجزیه و تحلیل محصولات و فن‌آوری‌های به کار گرفته‌شده، از جمله محدودیت‌های آن‌ها و راه‌های ممکن برای بهبود عملکرد آن‌ها ارائه می‌دهد. به طور کلی، نیاز به محصولات پیشرفته برای بازیابی نفت و منابع انرژی جدید، یا بهبود یافته، زمینه جدیدی از تحقیقات را ایجاد کرده‌است که در آن مهندسی محصولات شیمیایی نقش مهمی را ایفا می‌کند.

ترجمه شده با