TY - THES

T1 - Emulsion Charakterisierung in porösen Medien

AU - Brandstätter, Bianca

N1 - gesperrt bis null

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Die kontrollierte Bildung von Emulsionen spielt in zahlreichen Branchen eine bedeutende Rolle, unter anderem in der Öl- und Gasindustrie. Während der tertiären Phase der Ölförderung, auch Enhanced Oil Recovery genannt, werden Gasinjektionen, chemische und thermische Verfahren eingesetzt um eine Endausbeute von 30 bis 60 % zu erreichen. Diese Methoden zielen auf das verbliebene Öl ab und verbessern damit die mikroskopische Durchlaufeffizienz durch Mobilitätskontrolle, Benetzbarkeitsänderung, Viskositäts- und Grenzflächenspannungs-reduzierung. Im Rahmen dieser Thesis werden Surfactant Injektion analysiert, mit Fokus auf die Charakterisierung von Emulsionen unter Verwendung fluoreszierender Bildgebungsverfahren. Die Untersuchungen wurden mit dem Surfactant Ernodett J13131 durchgeführt und mit 2-Butanol, als Co-Surfactant, und destillierten Wasser gemischt. Der Salzgehalt wurde durch Ändern der zugegebenen Natriumchloridmenge variiert. Drei Salinitätskonzentrationen wurden untersucht: 1% (w/v), 2% (w/v), 4% (w/v). Für die fluoreszierende Bildgebung wurde Fluorescein-Natriumsalz zugegeben und Dekan als Ölphase benutzt. Phasenverhalten wurde durchgeführt, um den Einfluss des Fluoresceinsalzes auf den Surfactant zu bestimmen. Zwei Testgruppen mit jeweils drei Lösungen wurden verglichen, welche keine optisch sichtbaren unterschiede aufwiesen. Um die ideale Menge an Fluoresceinsalz zu ermitteln und eine Beziehung zwischen der Konzentration und dem mittleren Grauwert zu finden, wurde eine Fluoreszenzintensitätsanalyse durchgeführt, indem acht verschiedene Lösungen injiziert wurden. Mit destilliertem Wasser und unterschiedlicher Konzentration des Fluoreszenzfarbstoffes (2, 5, 10, 20, 50, 80, 100, 300 mg/l). Die Lösung mit 100 mg/l wies die besten Eigenschaften auf und wurde daher für die Verdrängungsexperimente ausgewählt. Weiters, konnte ein linearer Zusammenhang beobachtet werden zwischen fluoreszierender Intensität und Menge der wässrigen Lösung. Das Verdrängungsverhalten wurde in einem vollständig mit Dekan gesättigten Mikrofluidik-Chip durchgeführt, welcher dann durch eine 1, 2 und 4 prozentige NaCl-Surfactant-Lösung, mit 100 mg/l zugesetztem Fluoresceinsalz, geflutet wurde. Es wurde beobachtet, dass der optimale Bereich zwischen 2 und 4% NaCl liegt, während die 2%ige Lösung am nächsten zum Optimum kommt. Zusätzlich wurden Grenzflächenspannungsmessungen unter Verwendung der Pendant-Drop-Methode und des Spinning-Drop-Tensiometers durchgeführt. Es konnten jedoch keine genauen Ergebnisse angegeben werden, jedoch konnte eine Grenzflächenspannungsreduzierung beobachtet werden.

AB - Die kontrollierte Bildung von Emulsionen spielt in zahlreichen Branchen eine bedeutende Rolle, unter anderem in der Öl- und Gasindustrie. Während der tertiären Phase der Ölförderung, auch Enhanced Oil Recovery genannt, werden Gasinjektionen, chemische und thermische Verfahren eingesetzt um eine Endausbeute von 30 bis 60 % zu erreichen. Diese Methoden zielen auf das verbliebene Öl ab und verbessern damit die mikroskopische Durchlaufeffizienz durch Mobilitätskontrolle, Benetzbarkeitsänderung, Viskositäts- und Grenzflächenspannungs-reduzierung. Im Rahmen dieser Thesis werden Surfactant Injektion analysiert, mit Fokus auf die Charakterisierung von Emulsionen unter Verwendung fluoreszierender Bildgebungsverfahren. Die Untersuchungen wurden mit dem Surfactant Ernodett J13131 durchgeführt und mit 2-Butanol, als Co-Surfactant, und destillierten Wasser gemischt. Der Salzgehalt wurde durch Ändern der zugegebenen Natriumchloridmenge variiert. Drei Salinitätskonzentrationen wurden untersucht: 1% (w/v), 2% (w/v), 4% (w/v). Für die fluoreszierende Bildgebung wurde Fluorescein-Natriumsalz zugegeben und Dekan als Ölphase benutzt. Phasenverhalten wurde durchgeführt, um den Einfluss des Fluoresceinsalzes auf den Surfactant zu bestimmen. Zwei Testgruppen mit jeweils drei Lösungen wurden verglichen, welche keine optisch sichtbaren unterschiede aufwiesen. Um die ideale Menge an Fluoresceinsalz zu ermitteln und eine Beziehung zwischen der Konzentration und dem mittleren Grauwert zu finden, wurde eine Fluoreszenzintensitätsanalyse durchgeführt, indem acht verschiedene Lösungen injiziert wurden. Mit destilliertem Wasser und unterschiedlicher Konzentration des Fluoreszenzfarbstoffes (2, 5, 10, 20, 50, 80, 100, 300 mg/l). Die Lösung mit 100 mg/l wies die besten Eigenschaften auf und wurde daher für die Verdrängungsexperimente ausgewählt. Weiters, konnte ein linearer Zusammenhang beobachtet werden zwischen fluoreszierender Intensität und Menge der wässrigen Lösung. Das Verdrängungsverhalten wurde in einem vollständig mit Dekan gesättigten Mikrofluidik-Chip durchgeführt, welcher dann durch eine 1, 2 und 4 prozentige NaCl-Surfactant-Lösung, mit 100 mg/l zugesetztem Fluoresceinsalz, geflutet wurde. Es wurde beobachtet, dass der optimale Bereich zwischen 2 und 4% NaCl liegt, während die 2%ige Lösung am nächsten zum Optimum kommt. Zusätzlich wurden Grenzflächenspannungsmessungen unter Verwendung der Pendant-Drop-Methode und des Spinning-Drop-Tensiometers durchgeführt. Es konnten jedoch keine genauen Ergebnisse angegeben werden, jedoch konnte eine Grenzflächenspannungsreduzierung beobachtet werden.

KW - Emulsion

KW - Enhanced Oil Recovery

KW - Surfactant

KW - Mikrofluidik

KW - Reservoir Engineering

KW - Emulsion

KW - Enhanced Oil Recovery

KW - Surfactant

KW - Microfluidic

KW - Reservoir Engineering

M3 - Masterarbeit

ER -