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Characterization, Micellization Behavior, and Performance of a Novel Surfactant Derived from Gundelia tournefortii Plant during Chemical Enhanced Oil Recovery
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2021-01-07 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.0c03272 Hossein Bahraminejad 1 , Abbas Khaksar Manshad 1 , Alireza Keshavarz 2
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2021-01-07 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.0c03272 Hossein Bahraminejad 1 , Abbas Khaksar Manshad 1 , Alireza Keshavarz 2
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Surface active agents or surfactants optimize the chemical enhanced oil recovery (EOR) operations. Since their first use, chemical surfactant applications have posed challenges because of their environmental concerns and high material expenses. The current study introduces the Gundelia tournefortii (GT) plant as a cheap and environmentally friendly source of nonionic amphiphiles for chemical EOR applications. The GT surfactant extract was evaluated using both analytical characterization tests and EOR-related experiments. Fourier transform infrared spectroscopy and thermogravimetric analysis showed the presence of amphiphile molecules in the plant extract and thermal weight loss of the novel introduced saponin-rich extract, respectively. Critical micelle concentration was characterized using various complementary tests of pH, electrical conductivity, density, turbidity, interfacial tension measurements, and micelle formation effects on properties of the solution. Foaming characterization and wettability alteration also confirmed the micellization effects. Foaming and foam half-life time parameters were also evaluated. Interfacial tension and wettability optimization by the GT surfactant solution were measured to validate its potential to enhance oil recovery, achieving a decrease in the interfacial tension from 28 to 3 mN/m and a change in the contact angle from oil-wetting to water-wetting (160 to 20°). Core flooding experiments were conducted to observe and validate the efficiency of the wettability alteration and interfacial tension reduction, achieving a 19.8% increase in oil recovery compared to seawater flooding and a final oil recovery of 66.33%. Relative permeability curves of displacing and displaced fluids were computed and analyzed as wettability alteration validation and for the residual oil calculation.
中文翻译：
在化学强化采油过程中源自冈德里亚植物的新型表面活性剂的表征，胶束化行为和性能
表面活性剂或表面活性剂可优化化学强化采油（EOR）的操作。自从首次使用以来，由于其对环境的关注和高昂的材料费用，化学表面活性剂的应用提出了挑战。当前的研究介绍了Gundelia tournefortii（GT）植物作为化学EOR应用的非离子两亲物的廉价且环保的来源。使用分析特性测试和EOR相关实验评估了GT表面活性剂提取物。傅里叶变换红外光谱和热重分析表明，植物提取物中两亲分子的存在和新型引入的富含皂素的提取物的热失重。使用pH，电导率，密度，浊度，界面张力测量以及胶束形成对溶液性质的影响的各种补充测试来表征临界胶束浓度。发泡特性和润湿性改变也证实了胶束化作用。还评估了泡沫和泡沫半衰期参数。测量了GT表面活性剂溶液的界面张力和润湿性优化，以验证其增强油采收率的潜力，实现了界面张力从28 mN / m降低到3牛顿/米，以及接触角从油润湿到水润湿的变化（160至20°）。进行岩心驱油实验以观察和验证润湿性改变和界面张力降低的效率，与海水驱油相比，采油量增加了19.8％，最终采油量达到了66.33％。计算了驱替液和驱替液的相对渗透率曲线，并进行了分析，作为润湿性改变的验证和残油的计算。界面张力从28 mN / m降低到接触角从油润湿到水润湿（160到20°）的变化。进行岩心驱油实验以观察和验证润湿性改变和界面张力降低的效率，与海水驱油相比，采油量增加了19.8％，最终采油量达到了66.33％。计算了驱替液和驱替液的相对渗透率曲线，并进行了分析，作为润湿性改变的验证和残油计算。界面张力从28 mN / m降低到接触角从油润湿到水润湿（160到20°）的变化。进行岩心驱油实验以观察和验证润湿性改变和界面张力降低的效率，与海水驱油相比，采油量增加了19.8％，最终采油量达到了66.33％。计算了驱替液和驱替液的相对渗透率曲线，并进行了分析，作为润湿性改变的验证和残油的计算。与海水驱替相比，采油量增加了8％，最终采油量为66.33％。计算了驱替液和驱替液的相对渗透率曲线，并进行了分析，作为润湿性改变的验证和残油的计算。与海水驱替相比，采油量增加了8％，最终采油量为66.33％。计算了驱替液和驱替液的相对渗透率曲线，并进行了分析，作为润湿性改变的验证和残油的计算。
更新日期：2021-01-21
中文翻译：
在化学强化采油过程中源自冈德里亚植物的新型表面活性剂的表征，胶束化行为和性能
表面活性剂或表面活性剂可优化化学强化采油（EOR）的操作。自从首次使用以来，由于其对环境的关注和高昂的材料费用，化学表面活性剂的应用提出了挑战。当前的研究介绍了Gundelia tournefortii（GT）植物作为化学EOR应用的非离子两亲物的廉价且环保的来源。使用分析特性测试和EOR相关实验评估了GT表面活性剂提取物。傅里叶变换红外光谱和热重分析表明，植物提取物中两亲分子的存在和新型引入的富含皂素的提取物的热失重。使用pH，电导率，密度，浊度，界面张力测量以及胶束形成对溶液性质的影响的各种补充测试来表征临界胶束浓度。发泡特性和润湿性改变也证实了胶束化作用。还评估了泡沫和泡沫半衰期参数。测量了GT表面活性剂溶液的界面张力和润湿性优化，以验证其增强油采收率的潜力，实现了界面张力从28 mN / m降低到3牛顿/米，以及接触角从油润湿到水润湿的变化（160至20°）。进行岩心驱油实验以观察和验证润湿性改变和界面张力降低的效率，与海水驱油相比，采油量增加了19.8％，最终采油量达到了66.33％。计算了驱替液和驱替液的相对渗透率曲线，并进行了分析，作为润湿性改变的验证和残油的计算。界面张力从28 mN / m降低到接触角从油润湿到水润湿（160到20°）的变化。进行岩心驱油实验以观察和验证润湿性改变和界面张力降低的效率，与海水驱油相比，采油量增加了19.8％，最终采油量达到了66.33％。计算了驱替液和驱替液的相对渗透率曲线，并进行了分析，作为润湿性改变的验证和残油计算。界面张力从28 mN / m降低到接触角从油润湿到水润湿（160到20°）的变化。进行岩心驱油实验以观察和验证润湿性改变和界面张力降低的效率，与海水驱油相比，采油量增加了19.8％，最终采油量达到了66.33％。计算了驱替液和驱替液的相对渗透率曲线，并进行了分析，作为润湿性改变的验证和残油的计算。与海水驱替相比，采油量增加了8％，最终采油量为66.33％。计算了驱替液和驱替液的相对渗透率曲线，并进行了分析，作为润湿性改变的验证和残油的计算。与海水驱替相比，采油量增加了8％，最终采油量为66.33％。计算了驱替液和驱替液的相对渗透率曲线，并进行了分析，作为润湿性改变的验证和残油的计算。
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