Nanocellulose as an enhanced oil recovery agent for carbonate reservoirs
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Petrol Ve Doğal Gaz Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: CANDAN KIZILIRMAK
Danışman: Serhat Akın
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Rezervuardaki petrolün yaklaşık üçte biri çoğunlukla üretilemiyor. Üretilemeden rezervuarda bırakılan bu petrolün kurtarımına katkı sağlamanın yanı sıra, geliştirilmiş petrol kurtarım yöntemleri son zamanlarda yeni petrol sahası keşiflerinin azalmasıyla daha da hayati bir önem kazanmıştır. Gaz enjeksiyonu, termal yöntemler ve kimyasal yöntemler (alkali enjeksiyonu, sürfaktant enjeksiyonu ve polimer enjeksiyonu) gibi çeşitli konvansiyonel geliştirilmiş petrol kurtarım metodları bulunmaktadır. Çevreyi korumaya yönelik kaygılar da dikkate alındığında, bu yöntemlere ek olarak daha çevre dostu ve yenilikçi yöntemler geliştirilmelidir. İlave petrol kurtarımına katkıda bulunan çeşitli çevreci ve biyopolimer cinsi malzemeler bulunmaktadır. Bu çalışmada, nanoselüloz karbonat rezervuarları için bu çevreci malzemelerden biri olarak sunulmuştur. Biyolojik olarak çevreye zarar vermeden bozunup çözünebildiği, sürdürülebilir olması, doğada bolca bulunması sebebiyle halihazırda kolay ulaşılabilir olması sebebiyle ekonomik olması ve nano boyutta oldukları için çok geniş bir gözenek sıkalasına sahip rezervuarlarda uygulanabilir olması nanoselülozu geliştirilmiş petrol kurtarımı metodu olarak iyi bir aday yapmaktadır. Nanokristal yapıdaki nanoselülozun karbonat kayaçlardan ilave petrol üretebilmek için kullanımı petrol endüstrisi için oldukça yeni bir konsept. Bu sebeple, bu çalışmada, vizkozite analizleri, çözünürlük testleri, ıslanımlılık testleri gibi malzeme karakterizasyonu adı altında gerçekleştirilen alt çalışmalar ile nanoselülozun özelliklerinin karbonat kayaçlar için uygunluğunun daha iyi anlaşılması ve geliştirilmiş petrol kurtarımı olarak kullanımındaki temel mekanizma araştırılmıştır. Çalışmalar neticesinde, nanoselüloz düşük tuzluluktaki sularda, özellikle 10,000 ppm NaCl konsentrasyonunda daha düşük tuzluluktaki sularda, daha iyi uyumluluk göstermiştir. Yapılan temas açısı çalışmasıyla da nanoselülozun ıslanımlılığa etkisi nicel olarak belirlenmek istemiştir. Temas açısı çalışmalarına göre, nanoselüloz ile kayaç ve petrol arasındaki temas açısı 135.1°'den 67.3°'ye düşmektedir. Ayrıca, tapalarda gerçekleştirilen çeşitli karot öteleme testleriyle de rezervuar koşulları temsil edilerek olası bir uygulamada nanoselülozun ilave petrol kurtarımına katkısı test edilmiştir. Bu akış testlerinde çeşitli nanoselüloz konsentrasyonlarının ve farklı API gravitesine sahip petrollerin, nanoselüloz ile petrol kurtarımına etkisini tespit etmek hedeflenmiştir. Akış testlerinden alınan başarılı sonuçlar nanoselülozun rezervuar kayaca zarar vermeden ilave petrol kurtarımına katkıda bulunduğunu ve %28.2' ye kadar ilave petrol kurtarımı sağlayabildiğini göstermektedir. Sonuç olarak bu çalışmanın genel amacı, nanoselülozun karbonat rezervuarlarında bir potansiyel geliştirilmiş petrol kurtarımı ajanı olarak etkinliğini çeşitli yönleriyle analiz etmektir.