Yazarlar, Katar Petrolleri, Shell ve Katar Bilim ve Teknoloji Parkı&#39;nın ortaklaşa sağladığı Katar Karbonatları ve Karbon Saklama Araştırma Merkezi&#39;nden (QCCSRC) kaynak ayırdıklarını takdirle karşıladılar. Yazarlar, ham petrol numunesi sağladığı için Frans van den Berg&#39;e (Shell Global Solutions, Amsterdam, Hollanda) teşekkür etti.

Not: Deney yüksek sıcaklık ve basınçta çalıştığı için güvenlik önemlidir. Sistem, şırınga pompası kontrolörü üzerindeki yazılım limiti ve karıştırıcıda ve dişli pompası ile reometresi arasında diskleri patlayan aşırı basınçlara karşı korunmuştur (bkz. Şekil 1 ve Şekil 2 ). Ayrıca, her denemeden önce, düzenli sızdırmazlık kontrolü yapılması önerilir. Reometrenin iyi çalıştığından emin olmak için basınç hücresi geometrisinin sürtünme kontrolünü gerçekleştirmek de önerilir 9 , 10 . 1. Ham Petrol Numunesinin Hazırlanması NOT: Alınan Zuata ham petrol numunesini kullanın. Aşağıdaki tablo Zuata ham petrolünün temel fiziksel özelliklerini göstermektedir. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Characteristics </td><td> değer </td></tr><tr><td> API Yerçekimi </td><td> 9.28 </td></tr><tr><td> Namlu Faktörü (bbl / t) </td><td> 6.27 </td></tr><tr><td> Toplam Kükürt (ağırlıkça%) </td><td> 3.35 </td></tr><tr><td> Reid Buhar Basıncı (kPa) </td><td> 1 </td></tr><tr><td> Akma Noktası (° C) </td><td> 24 </td></tr><tr><td> Mevcut H 2 S İçeriği (ppm) </td><td> - </td></tr><tr><td> Potansiyel H2S içeriği (ppm) </td><td> 115 </td></tr><tr><td> Potansiyel HC1 İçeriği (ppm) </td><td> - </td></tr><tr><td> Calc. Brüt Cal. Değer (kJ / kg) </td><td> 41855 </td></tr></tbody></table> Tablo 1: Zuata ham petrolünün fiziksel özellikleri. <ol><li> Seyreltiyi ağırlıkça% 70 Zuata ham petrol ve ağırlıkça% 30 toluen ile hazırlamak için 128.57 g toluen 300 g Zuata ham yağına ilave edin. Karışımı oda sıcaklığında 3 saat boyunca sallayın. </li></ol> 2. Ham Petrol Numunesinin Karıştırıcıya Yerleştirilmesi <ol><li> Karıştırıcıyı sistemden ayırın ve açın. Karıştırıcının altına bir karıştırıcı yerleştirin. Karıştırıcıya 200 mL ham petrol örneği yükleyin. Bütün vidaları sıktıktan sonra karıştırıcıyı tekrar sisteme bağlayın. </li></ol> 3. Tüm Sistemi Ham Petrol Numunesi ile Astarlama <ol><li> Sistemi koaksiyel silindir geometri basınç hücresi ile başlatın. NOT: Supabı bulmak için lütfen Şekil 1&#39;e bakın. <ol><li> Basınç kafasını 9 sıkarak reometre basınç hücresini kapatın. Rotasyon fincanı reometre işmili üzerine monte edin. Ölçme pozisyonuna ayarlayın 9 . </li><li> A, D, E, F, G ve H valflerini kapatın. C valfını açın. </li><li> Azot silindirini açın. Sıkıştırılmış gazın H ve E vanalarını açarak karıştırıcıya sokun. Gaz karıştırıcıya ulaştığında, Valf H&#39;yi ve gaz silindirini kapatın. </li><li> A valfini açın. Sıkıştırılmış gaz, ham petrol numunesini emme borusundan dolaşım halkasına iter. Ham petrol numunesi Şekil 1&#39;deki C valfından akıtıldığında, tüm sistem ham yağ numunesi ile hazırlanır. </li><li> Kalan gazı boşaltmak için valf F&#39;yi açın. Valf C&#39;yi kapatın ve valf D&#39;yi açın. Dişli pompayı açın, sıvıyı bir süre dolaştırın. Ham petrol numunesinin viskozitesine bağlı olarak, bu işlem 1 ila 5 saat sürebilir. NOT: Karıştırıcıya katılan sıkıştırılmış azot basıncı, ham petrol numunesinin viskozitesine bağlıdır. Ham petrol numunesinin viskozitesi 5 Pa • s&#39;ın üzerindeyse, sıkıştırılmış gazın basıncı 15 bar&#39;dan daha büyük olabilir. </li></ol></li><li> Sistemi çift boşluklu geometri basınç hücresi ile başlatın. NOT: Supabı bulmak için lütfen Şekil 2&#39;ye bakın. <ol><li> Kaldır tBasınç hücresinin basınç silindiri ve basınç silindiri. </li><li> A, D, E, F, G, H ve I. valfleri kapatın. Valf C&#39;yi açın. </li><li> Azot silindirini açın. H ve E vanalarını açarak sıkıştırılmış gazın karıştırıcıya sokun. Gaz karıştırıcıya ulaştığında, valf H&#39;yi ve gaz silindirini kapatın. </li><li> A valfini açın. Sıkıştırılmış gaz, ham petrol numunesini emme borusundan dolaşım halkasına iter. Ham yağ örneği çift aralık geometrisinin iç kısmını batırdığında, vanayı F açın, karıştırıcıdaki basıncı serbest bırakın. </li><li> Dişli pompasını açın. Dişli pompa dönüş hızını dikkatlice ayarlayın. Dişli pompası tarafından belirlenen basınç hücresine giriş akış oranının yerçekimi tarafından belirlenen basınç hücresinden çıkış akış oranından düşük veya ona eşit olduğundan emin olun. Dişli pompanın makul bir dönüş hızı bulunursa ve ham yağ numunesi C valfından damlatıldığında, tüm sistem yağ ile hazırlanır. TDişli pompayı kapatın. </li><li> Ölçüm silindirini ve basınç kafasını basınç hücresine 10 takın. Valf C&#39;yi kapatın ve valf D&#39;yi açın. Sıvı dolaşımı için dişli pompayı açın. NOT: Ham petrol numunesi suya benzer bir viskoziteye sahipse, 3 ila 4 bar basınçlı sıkıştırılmış gaz yeterlidir. </li></ol></li></ol> 4. Sistemdeki Kalan Hacimin Boşaltılması <ol><li> Şekil 1 veya Şekil 2&#39;deki A ve D vanalarını kapatın. Vakum pompasını valf F&#39;ye bağlayın. Vakum pompasını 15 dakika boyunca açın. </li><li> Valf F&#39;yi kapatın ve daha sonra vakum pompasını kapatın. </li></ol> 5. Karıştırıcıya CO 2 Tanıtılması <ol><li> Koaksiyel silindir geometrisi basınç hücresi <ol><li> Şekil 1&#39;deki valf G&#39;yi ve CO 2 silindirini açın. Şekil 1&#39;deki D valfını açın. </<html> li&gt; <li> CO 2 , sistemdeki kalan boşluğu doldurduktan sonra, CO 2&#39;nin silindire geri akmasını önlemek için valf G&#39;yi ve CO 2 silindirini kapatın. </li></ol></li><li> Çift boşluklu geometri basınç hücresi ile <ol><li> Şekil 2&#39;deki valf G&#39;yi ve CO 2 silindirini açın. Şekil 2&#39;deki D ve I vanasını açın. </li><li> CO 2 , sistemdeki kalan boşluğu doldurduktan sonra, CO 2&#39;nin silindire geri akmasını önlemek için valf G&#39;yi ve CO 2 silindirini kapatın. </li></ol></li></ol> 6. Sıcaklık ve Basıncın Ayarlanması <ol><li> Karıştırıcıya ve reometrede istenen sıcaklık değerini girin. Boru hattı şebekesinin ısıtma sistemine istenen sıcaklık değerini girin. Şırınga pompasına istenen basınç değerini girin. </li><li> Sıcaklık ve basıncın dengelenmesini bekleyin. </li></ol>Jove_title &quot;&gt; 7. Karıştırıcıyı ve Dişli Pompayı Açma <ol><li> Vites pompasının akış aşağısında ve akış aşağısındaki valfleri açın. </li></ol> 8. Karıştırıcıdaki Hacmin ve Karışım Viskozitesinin İzlenmesi <ol><li> Şırınga pompasındaki hacim okumasını her 6 saat boyunca kaydedin. </li><li> Her 6 saat sonra, karıştırıcıyı ve dişli pompayı kapatın. Reometrenin karışım viskozitesini ölçün. Viskozite ölçümü, 5 dak. Çöktürme süresi ile başlar ve daha sonra 10 s -1 sabit kesilme hızında viskozite ölçün. </li><li> Hacim ve viskozite değerleri iki sonuç ölçüm arasında önemli farklılıklar (&gt;% 4) gösterdiğinde karıştırmaya devam etmek için dişli pompa ve karıştırıcıyı tekrar açın. Hem hacim hem de viskozite ölçümleri değerleri değiştirmediğinde (≤% 4) CO 2 ve ham petrol numunesi arasındaki denge doğrulanır. </li><li> Reoloji ölçümü için dişli pompa ve karıştırıcıyı kapatın. NOT:Karıştırma süresi ham petrol numunesinin viskozitesine bağlı olarak 1 ila 2 gün sürebilir. </li></ol> 9. Rheoloji Ölçümlerini Yapma <ol><li> Koaksiyel silindir geometrisi basınç hücresi 9 <ol><li> Reoloji ölçümü için Şekil 1&#39;deki A ve D vanalarını kapatın. Karışımı 0.5 dakika süreyle 10 s -1 kesilme hızında ön-kesme. Karışımı 1 dakika dinlendirin. </li><li> Karışım viskozitesini, 500 s -1 ila 10 s -1 arasındaki kesilme hızında ölçün. Her makaslama oranında, makaslama hızı ayarlama süresi 0.2 dakikadır. Her kesme hızı adımındaki ölçüm süresi, kesilme hızı ayar zamanı hariç, logaritmik olarak 0.5 dakika ila 1 dakika arasında arttırılmıştır. </li></ol></li><li> Çift aralıklı geometri basınç hücresi 10 ile <ol><li> Reoloji ölçümü için Şekil 2&#39;deki A ve D vanalarını kapatın. Ön-kesim0.5 dakika boyunca 10 s -1 kesilme hızında karışım. Karışımı 1 dakika dinlendirin. </li><li> Karışım viskozitesini 250 s -1 ila 10 s -1 arasındaki makaslama hızında ölçün. Her makaslama oranında, makaslama hızı ayarlama süresi 0.2 dakikadır. Her kesme hızı adımındaki ölçüm süresi, kesilme hızı ayar zamanı hariç, logaritmik olarak 0.5 dakika ila 1 dakika arasında arttırılmıştır. </li></ol></li></ol> 10. Basıncı Sonraki Arzulanan Değere Arttırma <ol><li> Koaksiyel silindir geometrisi basınç hücresi <ol><li> Şekil 1&#39;deki valf E&#39;yi kapatın. </li><li> Şanzıman pompasına, valf G&#39;yi ve CO 2 silindirini açarak daha fazla CO 2 sunun. Valf G&#39;yi ve CO 2 silindirini kapatın. Karıştırıcıya daha fazla CO 2 eklemek için valf E&#39;yi açın. </li><li> Basınç istenen değerden düşükse, daha fazla CO 2 tanıtmak için tekrarlayın. </li><li> Yeni basınç seti po&#39;sunu girinizInt şırınga pompasına yerleştirin. Basıncın dengelenmesini bekleyin. </li></ol></li><li> Çift aralıklı geometri basınç hücresi <ol><li> Şekil 2&#39;deki E ve I valflerini kapatın. </li><li> Şanzıman pompasına, valf G&#39;yi ve CO 2 silindirini açarak daha fazla CO 2 sunun. Valf G&#39;yi ve CO 2 silindirini kapatın. Karıştırıcıya daha fazla CO 2 eklemek için valfler E ve I&#39;yi açın. </li><li> Basınç istenen değerden düşükse, daha fazla CO 2 tanıtmak için basamak tekrarlayın. </li><li> Yeni basınç ayar noktasını şırınga pompasına girin. Basıncın dengelenmesini bekleyin. NOT: Yüksek basınçlarda reoloji ölçümü için 7-10 arasındaki adımları tekrarlayın. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Hasan, S. W., Ghannam, M. T., Esmail, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heavy+crude+oil+viscosity+reduction+and+rheology+for+pipeline+transportation.">Heavy crude oil viscosity reduction and rheology for pipeline transportation.</a> Fuel. 89 (5), 1095-1100 (2010).</li><li>Henaut, I., Barre, L., Argillier, J. F., Brucy, F., Bouchard, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheological+and+Structural+Properties+of+Heavy+Crude+Oils+in+Relation+With+Their+Asphaltenes+Content.">Rheological and Structural Properties of Heavy Crude Oils in Relation With Their Asphaltenes Content.</a> SPE International Symposium on Oilfield Chemistry. , 13-16 (2013).</li><li>Ghannam, M. T., Hasan, S. W., Abu-Jdayil, B., Esmail, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheological+properties+of+heavy+&amp;+light+crude+oil+mixtures+for+improving+flowability.">Rheological properties of heavy &amp; light crude oil mixtures for improving flowability.</a> J. Petrol. Sci. Eng. 81, 122-128 (2012).</li><li>Mart&#237;nez-Palou, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transportation+of+heavy+and+extra-heavy+crude+oil+by+pipeline:+A+review.">Transportation of heavy and extra-heavy crude oil by pipeline: A review.</a> J. Petrol. Sci. Eng. 75 (3-4), 274-282 (2011).</li><li>Behzadfar, E., Hatzikiriakos, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheology+of+bitumen:+Effects+of+temperature,+pressure,+CO2+concentration+and+shear+rate.">Rheology of bitumen: Effects of temperature, pressure, CO2 concentration and shear rate.</a> Fuel. 116, 578-587 (2014).</li><li>Royer, J. R., Gay, Y. J., Desimone, J. M., Khan, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-pressure+rheology+of+polystyrene+melts+plasticized+with+CO2:+Experimental+measurement+and+predictive+scaling+relationships.">High-pressure rheology of polystyrene melts plasticized with CO2: Experimental measurement and predictive scaling relationships.</a> J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 38 (23), 3168-3180 (2000).</li><li>Gerhardt, L. J., Manke, C. W., Gulari, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheology+of+polydimethylsiloxane+swollen+with+supercritical+carbon+dioxide.">Rheology of polydimethylsiloxane swollen with supercritical carbon dioxide.</a> J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 35 (3), 523-534 (1997).</li><li>Lee, M., Park, C. B., Tzoganakis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurements+and+modeling+of+PS/supercritical+CO2+solution+viscosities.">Measurements and modeling of PS/supercritical CO2 solution viscosities.</a> Polym. Eng. Sci. 39 (1), 99-109 (1999).</li><li>Seifried, C., Hu, R., Headen, T., Crawshaw, J., Boek, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IOR+2015-18th+European+Symposium+on+Improved+Oil+Recovery.">IOR 2015-18th European Symposium on Improved Oil Recovery.</a> Eage. , (2015).</li><li>Priyanto, S., Mansoori, G. A., Suwono, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+property+relationships+of+nano-structure+micelles+and+coacervates+of+asphaltene+in+a+pure+solvent.">Measurement of property relationships of nano-structure micelles and coacervates of asphaltene in a pure solvent.</a> Chem. Eng. Sci. 56 (24), 6933-6939 (2001).</li><li>Zhao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+compressed+CO2+on+the+properties+of+lecithin+reverse+micelles.">Effect of compressed CO2 on the properties of lecithin reverse micelles.</a> Langmuir. 24 (17), 9328-9333 (2008).</li><li>Hu, R., Trusler, J. P. M., Crawshaw, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+CO2+dissolution+on+the+rheology+of+a+heavy+oil/water+emulsion.">The effect of CO2 dissolution on the rheology of a heavy oil/water emulsion.</a> Energy Fuels. , (2016).</li><li>Hu, R., Crawshaw, J. P., Trusler, J. P. M., Boek, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheology+and+Phase+Behavior+of+Carbon+Dioxide+and+Crude+Oil+Mixtures.">Rheology and Phase Behavior of Carbon Dioxide and Crude Oil Mixtures.</a> Energy Fuels. , (2016).</li><li>Zhang, Y. P., Hyndman, C. L., Maini, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+gas+diffusivity+in+heavy+oils.">Measurement of gas diffusivity in heavy oils.</a> J. Petrol. Sci. Eng. 25 (1-2), 37-47 (2000).</li><li>Kariznovi, M., Nourozieh, H., Abedi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+apparatus+for+phase+behavior+study+of+solvent-bitumen+systems:+A+critical+review+and+design+of+a+new+apparatus.">Experimental apparatus for phase behavior study of solvent-bitumen systems: A critical review and design of a new apparatus.</a> Fuel. 90 (2), 536-546 (2011).</li><li>Tang, J., Quinlan, P. J., Tam, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimuli-responsive+Pickering+emulsions:+recent+advances+and+potential+applications.">Stimuli-responsive Pickering emulsions: recent advances and potential applications.</a> Soft Matter. 11 (18), 3512-3529 (2015).</li><li>Aveyard, R., Binks, B. P., Clint, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emulsions+stabilised+solely+by+colloidal+particles.">Emulsions stabilised solely by colloidal particles.</a> Adv. Colloid Interface Sci. 100, 503-546 (2003).</li><li>Kawashima, Y., Hino, T., Takeuchi, H., Niwa, T., Horibe, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheological+Study+of+W/O/W+Emulsion+by+a+Cone-and-Plate+Viscometer+-+Negative+Thixotropy+and+Shear-Induced+Phase+Inversion.">Rheological Study of W/O/W Emulsion by a Cone-and-Plate Viscometer - Negative Thixotropy and Shear-Induced Phase Inversion.</a> Int. J. Pharm. 72 (1), 65-77 (1991).</li><li>Perazzo, A., Preziosi, V., Guido, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+inversion+emulsification:+Current+understanding+and+applications.">Phase inversion emulsification: Current understanding and applications.</a> Adv. Colloid Interface Sci. 222, 581-599 (2015).</li><li>Yeo, L. Y., Matar, O. K., de Ortiz, E. S. P., Hewitt, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+Inversion+and+Associated+Phenomena.">Phase Inversion and Associated Phenomena.</a> Multiphase Sci Technol. 12 (1), (2000).</li><li>Liu, L., Matar, O. K., de Ortiz, E. S. P., Hewitt, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+investigation+of+phase+inversion+in+a+stirred+vessel+using+LIF.">Experimental investigation of phase inversion in a stirred vessel using LIF.</a> Chem. Eng. Sci. 60 (1), 85-94 (2005).</li></ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

İşlemde iki adım kritiktir. Birincisi, tüm sistemi ham petrol numunesi ile hazırlıyor. Sistemi ham petrol numunesi ile doldurarak, dişli pompası yağ örneği tarafından iyi yağlanabilir ve dolaşım halkasındaki tıkanıklıklar kolayca tespit edilebilir. Böylece dişli pompası hasar görmemesi sağlanır. İkinci kritik adım, CO2 viskozitesi ve ham yağ arasındaki dengeyi teyit etmek için periyodik olarak karışım viskozitesini izlemektir. CO 2 ve viskoz ağır ham petrol 16 arasındaki dengeye erişmek için önemli bir zaman harcaması göz önüne alındığında, reoloji ölçümünün çok erken yapılması CO 2 ilavesinin yağ viskozitesi üzerindeki etkisini hafife alacaktır. Bu nedenle, sadece ölçülen viskozite sabit bir değere (% 4&#39;ten az değişiklik) ulaştığında, karışım CO 2 ile denge halinde kabul edilebilir mi. Sadece mevcut ölçüm sistemiCO 2 doymuş karışımın reolojisinin ölçülmesine izin verir. Az doymuş karışımları ölçmek için, yukarı akışlı bir tekne CO 2 akımına sokulabilir. CO 2 önce akış yukarı depoya sokulacak ve sonra kaynağından izole edilecek, böylece CO 2 miktarı akış yukarı depoda hacim ve basınç ile kontrol edilebilecektir. Bu durumda sistemin toplam basıncı helyum gibi inert bir gaz ile kontrol edilir. Kariznovi ve ark . CO 2 ve ağır ham petrol karışımı 17&#39;nin fiziksel özelliklerini ölçmek için kullanılan cihaz üzerinde iyi bir inceleme sağlar. Değişiklikler, gazetelerinde incelenen sistemlere atıfta bulunabilir. Burada açıklanan sistemin gaz-sıvı karışımlarının reolojisini ölçebileceği belirtilmelidir; Bu nedenle onun kullanımı ham petrollerle sınırlı değildir. Örneğin, rh 2 üzerindeki CO 2 etkisini ölçmek için kullanılabilirPickering emülsiyonları 18 , 19&#39;un ve gazla indüklenen plastikleştirmenin özleri 6 . Elektriksel iletkenlik ölçüm cihazını rheometre basınç hücresine sokarak gaz çözünmesinin emülsiyonların kesilme indüklü faz dönüşümüne etkisi 20 , 21 , 22 , 23 çalışılabilir.

CO 2 ve ham petrol karışımlarının fiziksel özellikleri ile ilgili birçok literatürde viskozite bir viskozimetre kullanılarak ölçülür; bu da ölçümün sabit kesme hızı veya kayma gerilmesi ile yapıldığı anlamına gelir. Bu çalışmalarda, CO2 ve ham petrol karışımının viskozitesi basit bir şekilde araştırılmıştır: ilgi odağı sıcaklık, basınç ve CO 2 konsantrasyonu gibi viskozite ile diğer parametreler arasındaki ilişkidir. Bu çalışmalarda yapılan, ancak nadiren açıkça belirtilmeyen temel varsayım, CO 2 ve ham petrol karışımının Newton akışkanı gibi davranmasıdır. Bununla birlikte, bazı ham yağların, özellikle ağır ham yağların, belirli koşullar altında 1 , 2 , 3 , 4&#39;de Newton olmayan davranış gösterebilecekleri iyi bilinmektedir. Bu nedenle, CO 2 etkisini tam olarak anlamak için, CO 2&#39;nin viskozitesi </sub&gt; Ve ham yağ karışımı makaslama hızı veya stresin bir fonksiyonu olarak incelenmelidir. Bildiğimiz kadarıyla yalnızca Behzadfar ve ark . Bir reometren 5 kullanarak farklı makaslama hızlarında CO 2 ilavesi ile ağır bir ham yağın viskozitesini bildirir. Behzadfar ve arkadaşlarının yaptığı ölçümde, CO 2 ve ham yağ arasındaki karıştırma, koaksiyal silindir geometrisinin iç silindirinin döndürülmesi ile elde edilir, bu çok yavaş bir işlemdir. Ek olarak, CO2 eritilmesinin, polimer eriyiklerinin reolojisi üzerindeki etkisi, ağır ham petrol ve CO2 karışımlarının incelenmesine ışık tutabilecek literatürde bildirilmiştir. Royer ve ark . Yüksek basınçlı ekstrüzyon yarık kalıp reometresi 6 kullanarak, üç ticari polimer erimesinin viskozitesini çeşitli basınçlarda, sıcaklıklarda ve CO 2 konsantrasyonlarında ölçün. Daha sonra verileri serbest hacim yoluyla analiz ederler.<html> E teorisi. Diğer benzer çalışmalar Gerhardt ve ark . 7 ve Lee ve ark . 8 . Harmanlamanın harici bir karıştırıcıda yapıldığı ve reolojinin koaksiyel silindir geometrisinde yapıldığı yöntemimiz, CO2 ve ham petrol karışımının reolojisinin daha kapsamlı bir ölçümünü sağlar. Geliştirdiğimiz dolaşım sistemi dört birimden oluşur: Şırınga pompası, karıştırıcı, dişli pompası ve reometre, Şekil 1 ve Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi. Karıştırıcının altına karıştırma çubuğu yerleştirilir ve dönen mıknatıs setiyle manyetik olarak birleştirilir. Karıştırma, karıştırıcıda CO 2 ve ham petrol arasındaki karıştırmayı arttırmak için kullanılır, böylece fazlar arasındaki denge yaklaşımını hızlandırır. CO 2 doymuş yağ fazı, bir daldırma tüpü kullanarak karıştırıcının tabanına yakın bir yerde çekilir ve ölçüm sistemi boyunca dolaştırılır. <html> Nt &quot;&gt; Viskozite, bir reometrede monte edilmiş yüksek basınçlı bir hücre ile ölçülür İki tip basınç hücresi vardır: Biri viskoz akışkan ölçümü için tasarlanmış bir koaksiyel silindir geometrisine sahiptir ve diğeri ise Düşük viskoziteli uygulama için çift aralık geometrisi. <img alt="Şekil 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55749/55749fig1.jpg" /> Şekil 1: Koaksiyal silindir geometri basınç hücresi ile sirkülasyon sisteminin planı. Mavi çizgi CO 2 akışını, siyah çizgi ham petrol karışımlarını temsil eder. Hu ve ark.&#39;nın izniyle basılır . 14 . Telif Hakkı 2016 Amerikan Kimya Topluluğu. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a> E 2 &quot;class =&quot; xfigimg &quot;src =&quot; / dosyalar / ftp_upload / 55749 / 55749fig2.jpg &quot;/&gt; Şekil 2: Çift boşluklu geometri basınç hücresi ile dolaşım sisteminin düzeni. Mavi çizgi CO 2 akışını, siyah çizgi ham petrol karışımlarını temsil eder. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55749/55749fig3.jpg" /> Şekil 3: Koaksiyel silindir geometrisi basınç hücresi. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a> Koaksiyal silindir geometrisi basınç hücresi ( Şekil 3 ), iç ve dış silindir arasında 0,5 mm&#39;lik bir aralığa sahiptir ve örnek hacmi 18&#39;dirml. İç silindir mıknatıslı olarak reometre miline tutturulmuş bir döner tabla ile birleştirilir. İç silindirin dönme ekseniyle doğrudan temas halinde olan iç silindirin üstünde ve altında iki safir yatağı bulunur. Safir yataklar tasarıma göre numuneye maruz kaldığından, rulman sürtünmesi numunenin yağlama özelliklerine göre değişebilir. <img alt="Şekil 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55749/55749fig4.jpg" /> Şekil 4: Çift aralık geometrisi basınç hücresi. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a> Öte yandan, çift aralıklı basınç hücresi Şekil 4&#39;te gösterildiği gibi çift aralıklı bir geometride silindirik bir rotor içerir. Ölçüm silindiri monte edilmiştirBasma kafasına iki rulman vasıtasıyla bağlanır ve reometre miline bağlı olan dönme kabıyla manyetik olarak bağlanır. Bilyalı rulmanlar basınç kafasının içinde bulunur ve numuneye temas ettirilmemiştir ve ölçüm boşluğuna enjekte edilir ve statorun karıştırma kabına geri gönderildiği bir girintiye taşar. Tipik bir deneyde, ham yağ numunesi önce karıştırıcıya yüklenir. Tüm sistemi ham petrol ile astarladıktan sonra, sistemdeki geri kalan hacim vakum pompası kullanılarak boşaltılır. CO 2 daha sonra şırınga pompası vasıtasıyla karıştırıcıya verilir ve sistem istenen sıcaklık ve basınca getirilir. Sistem basıncı şırınga pompası ile CO 2 fazı vasıtasıyla kontrol edilir. Basınç stabilize edildiğinde karıştırıcı, CO 2 ve ham petrolü karıştırıcı içerisinde karıştırmak için açılır. Ardından, yağ fazını pompa çıkışından geri çekmek için dişli pompası açılır.Karıştırıcıyla doldurun, reometresini doldurun ve sıvıyı miksere geri döndürün. Bu nedenle, CO 2 ile ham petrol arasındaki karıştırma karıştırıcıda eşzamanlı olarak karıştırılarak ve döngüde dolaşarak yapılır. Denge durumu şırınga pompasındaki hem hacmin hem de karışım viskozitesinin periyodik olarak ölçülmesi ile izlenir. Hem hacimde hem de viskozitede bir değişiklik olmadığında (≤% 4), denge doğrulanır. Bu aşamada dişli pompası ve karıştırıcı kapatılır ve ölçüm hücresinden akışı askıya alınır ve reoloji ölçümü yapılır.

<table><tbody><tr><td>Heavy Crude Oil</td><td>Shell</td><td>N/A</td><td>Produced from the Zuata oil flied. Used without further treatment</td></tr><tr><td>Toluene</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>244511-2L</td><td>Anhydrous, 99.8%. Used without further treatment</td></tr><tr><td>CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>BOC</td><td>111304-F</td><td>CP Grade. Used without further treatment</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>Syringe Pump</td><td>Teledyne ISCO</td><td>65D</td><td></td></tr><tr><td>Mixer</td><td>Parr Instruments</td><td>4651</td><td>Vessel volume 250 mL. Mounted on a series 4923EE bench-top heater</td></tr><tr><td>Gear Pump 1</td><td>Polymer Systems Inc.</td><td>CIP-12/1.5</td><td>Used with CC29/Pr pressure cell for high viscosity fluids.</td></tr><tr><td>Gear Pump 2</td><td>Micropump</td><td>GAH X21</td><td>Used with DG35.12/Pr pressure cell for low viscosity fluids.</td></tr><tr><td>Rheometer</td><td>Anton Paar</td><td>MCR301</td><td></td></tr><tr><td>Pressure cell 1</td><td>Anton Paar</td><td>CC29/Pr</td><td>With flow-through configuration. Used for high viscosity fluids. Coaxial cylinder geometry</td></tr><tr><td>Pressure cell 2</td><td>Anton Paar</td><td>DG35.12/Pr</td><td>With flow-through configuration. Used for low viscosity fluids. Double gap geometry</td></tr></tbody></table>

measurement of the rheology of crude oil in equilibrium with co2 at reservoir conditions

Yüksek sıcaklık ve basınçlarda karbon dioksit (CO 2 ) ile dengede ham petrolün reolojisini ölçmek için bir reometre sistemi anlatılmıştır. Sistem, bir sirkülasyon döngüsüne bağlı olan yüksek basınçlı bir reometreden oluşur. Reometrenin, iki alternatif geometriye sahip döner akış ölçüm hücresi vardır: koaksiyel silindir ve çift aralık. Sirkülasyon halkası, ham petrol numunesini CO 2 ile dengeye getiren bir karıştırıcı ve karışımın karıştırıcıdan reometrede taşınmasını ve karıştırıcıya geri dönüştürülmesini sağlayan bir dişli pompası içerir. Karbondioksit ve ham yağ, karıştırma ve dolaşım yoluyla dengeye getirilir ve doymuş karışımın reolojisi, reometrenle ölçülür. Sistem, Zuata ham petrolünün (ve toluen seyreltmesinin) reolojik özelliklerini 220 bar&#39;a kadar yükseltilmiş basınçlarda ve 50 ° C&#39;lik bir sıcaklıkta CO 2 ile dengede ölçmek için kullanılır. Sonuçlar göstermek tŞapka CO 2 ilavesi, yağ reolojisini önemli ölçüde değiştirir, başlangıçta CO 2 basıncı arttıkça viskozite azalır ve daha sonra eşik basıncının üzerinde viskozite arttırılır. Ham yağın Newton olmayan tepkisinin de CO 2 ilavesi ile değiştiği görülüyor.

50 ° C&#39;de koaksiyel silindir geometrisi basınç hücresini kullanarak Zuata ham petrolünün ve CO 2 doymuş karışımının reoloji ölçümü Şekil 5 ve Şekil 6&#39;da gösterilmektedir. Şekil 5 , ortamdan 100 bar&#39;a ölçümü gösterirken Şekil 6 , 120 bar&#39;dan 220 bar&#39;a kadar olan ölçümü göstermektedir. Bundan başka, Şekil 7 , belirli bir kesilme hızındaki viskoziteye en düşük kesilme hızındaki viskoziteye oranı olan göreli viskoziteyi göstermektedir. Şekil 7&#39;deki kesikli çizgiler, geometrinin rulmanlarının sürtünmesinden kaynaklanan maksimum ölçüm hatasıdır. Seyreltilmiş Zuata ham petrolünün 50 ° C&#39;de çift aralıklı geometri basınç hücresi kullanan reoloji ölçümü, iŞekil 8 ve Şekil 9 ile gösterilmişken, Şekil 10 , 70 bar&#39;a kadar olan basıncın göreli viskozitesini göstermektedir. Bundan başka, Şekil 10 , ortam basıncında seyreltilmiş ham yağın bir Newtoncu akışkan olarak davrandığını göstermektedir. Bununla birlikte, CO 2 basıncı 30 bar&#39;dan 60 bara geldiğinde kayma inceltme etkisi gözlemlenir. 60 bar&#39;ın üzerindeki CO 2 basıncında, kesilme inceltmesi kaybolur ve karışım tekrar Newton akışkanı gibi davranır. Şekil 5 ve Şekil 6&#39;dan , CO 2 çözünmesinin ham petrol karışımının viskozitesini 100 bar&#39;a kadar önemli ölçüde düşürdüğünü görebiliriz. CO 2 basıncı 100 bar&#39;ın üzerinde olduğunda, yağ karışımı viskozitesi artan CO 2 basıncıyla birlikte artar ancak çok daha düşük bir hızda. <pŞekil 7 , Zuata ham petrolünün CO 2 ilavesi olmaksızın kesilme inceliği etkisi gösterdiğini ortaya koymaktadır. CO 2 ham petrole eritildiğinde, daha yüksek CO 2 basınçlarındaki eğrilerin daha düz olması nedeniyle kayma inceltme etkisi zayıflar. 40 bar&#39;dan daha yüksek CO 2 basıncında, kesilme hızı ile viskozite değişikliği ölçüm hatası aralığı dahilinde olduğundan, karışım Newtonian olarak kabul edilebilir. CO 2 çözülmesi zayıflar ve sonunda Zuata ham petrolünün kesilme inceltme etkisini ortadan kaldırır. Bu, ham petrole eritilen CO 2 molekülünün ham petroldeki makromoleküller tarafından oluşturulan ilişkili ağı, örneğin asfaltları bozabildiğini gösterir. Şekil 8&#39;de gösterildiği gibi seyreltilmiş ham petrol ile ilgili olarak, CO 2 adYağ karışımı viskozitesini 70 bar&#39;da minimuma düşürür. CO 2 basıncı 70 bar&#39;ın üzerine çıktıkça ( Şekil 9 ), daha yüksek CO 2 basıncı yağ viskozitesinde bir artışa neden olur. Seifried ve ark.nın yaptığı çalışmaya göre; Şekil 11&#39;de orijinal ve seyreltilmiş Zuata ham petrolünde, 80 ° C&#39;nin üzerindeki CO 2 basınçlarında asfalten çökeltisinin başlangıcı meydana gelir. Bununla birlikte, reoloji denemelerinde basınç 80 bar&#39;dan yüksek olduğunda, ham petrol / CO 2 karışımı Newton akışkanı gibi davranır. Bu asfalten çökelmesinin bu karışımın reolojik özelliklerini değiştirmediği anlamına gelir. Seyreltilmiş ham petrol için reoloji sonuçları da ilginçtir: Bu durumda CO 2 çözülmesi, Newtonian olmayan davranışa neden olur; bu sadece uygulamaKulakların belirli bir aralıktaki CO2 basıncında. CO2 eklenmesiyle indüklenen kesilme inceltme efekti için burada iki spekülasyon verilmiştir. İlk spekülasyon, Newton olmayan davranışın, CO 2 çözünümü altında asfalten molekülleri tarafından oluşturulan misellerden kaynaklanıyor olmasıdır. Ham petrol içinde çözülen CO 2, asfalten agregatlarının yapısı üzerindeki etkisiyle sistemin kritik misel konsantrasyonunu (CMC) azaltabilir ve bu, miseller 12 arasında daha fazla etkileşime neden olabilir. 30 ila 60 bar arasındaki basınçlarda, asfalten miselleri arasındaki mesafe, van der Waals çekim kuvveti 13&#39;ün efektif aralığı dahilinde olabilir. Böylece, miseller arasında bir bağlantı ağı oluşur ve kayma inceltme etkisine neden olur. Bununla birlikte, basınç 60 bar&#39;ın üzerinde olduğunda, çözücü ya da asfalten olmayan moleküller üzerindeki CO 2 etkisi etkindirBu da CMC&#39;yi arttırır. Bu nedenle, asfalten miselleri istikrarsızlaştırılır ve sonuç olarak ilişkili ağ kaybolur. İkinci spekülasyon, faz davranışının bakış açısına dayanmaktadır. 30 ila 60 bar arasındaki CO 2 basıncında, karışımı sıvı-sıvı-buhar (LLV) sistemini oluşturan bir CO 2 zengin sıvı fazı üretilmiş olabilir. Bu iki sıvının bir emülsiyonu, iki sıvı fazın benzer yoğunluğundan dolayı kanştırma ve dolaştırma yoluyla karıştırma yoluyla oluşturulabilir. Emülsiyonun dağınık fazı olarak, CO 2 bakımından zengin sıvı faz ham petrol içinde asfalten ile stabilize edilebilir. Bu emülsiyon Newton olmayan davranış gösterir çünkü dağınık faz ilişkili bir ağa neden olur. Bununla birlikte, 60 bar&#39;ın üzerindeki basınçta yağ karışımına daha fazla CO 2 çözündüğünde, iki sıvı faz tekrar karışabilir hale gelir. Sonuç bir<html> Sıvı-buhar (LV) sistemi, CO 2 açısından zengin bir buharla dengede olan ham petrol açısından zengin bir sıvıdan oluşur ve ham petrol açısından zengin sıvı faz Newton tipi bir sıvı olarak davranır. <img alt="Şekil 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55749/55749fig5.jpg" /> Şekil 5. 50 ° C&#39;de CO 2 ve çeşitli makaslama oranları ile Zuata ağır ham petrol için viskozite ölçümü. <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_2RedDash.jpg" /> , Daha düşük kesme hızı sınırı; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dRedDot.jpg" /> , Ortam; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_lRedDot.jpg" /> , 20 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_orangeDot.jpg" /> , 40 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_yellowDot.jpg" /> , 60 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_greenDot.jpg" /> , 80 bar;<html> Ftp_upload / 55749 / 55749_dGreenDot.jpg &quot;/&gt;, 100 bar Hu ve ark.&#39;nın 15. telif hakkı 2016 American Chemical Society&#39;den izin alınarak tekrar basılan <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig5large.jpg" target="_blank">bu rakamın daha büyük sürümünü görmek için lütfen buraya</a> tıklayınız <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig5large.jpg" target="_blank">.</a> <img alt="Şekil 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55749/55749fig6.jpg" /> Şekil 6. 50 ° C&#39;de CO 2 ve çeşitli makaslama oranları ile Zuata ağır ham petrol için viskozite ölçümü. <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_2RedDash.jpg" /> , Daha düşük kesme hızı sınırı; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_purpleDot.jpg" /> , 120 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dRedDot.jpg" /> , 140 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_lRedDot.jpg" /> , 160 bar;5749 / 55749_orangeDot.jpg &quot;/&gt;, 180 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_yellowDot.jpg" /> , 200 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_greenDot.jpg" /> , 220 bar. Hu ve ark.&#39;nın izniyle basılır . 15 . Telif Hakkı 2016 Amerikan Kimya Topluluğu. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55749/55749fig7.jpg" /> Şekil 7. 50 ° C&#39;de CO 2 ve çeşitli makaslama oranları ile Zuata ham petrolü için göreli viskozite. - -, ölçüm dalgalanma aralığı; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dRedDot.jpg" /> , Ortam basıncı; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_lRedDot.jpg" /> , 20 bar; <img alt="Denklem"<html> Src = &quot;/ dosyalar / ftp_upload / 55749 / 55749_orangeDot.jpg&quot; /&gt;, 40 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_yellowDot.jpg" /> , 60 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_greenDot.jpg" /> , 80 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dGreenDot.jpg" /> , 100 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dRedX.jpg" /> , 120 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_lRedX.jpg" /> , 140 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_orangeX.jpg" /> , 160 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_yellowX.jpg" /> , 180 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_greenX.jpg" /> , 220 bar. Hu ve ark.&#39;nın izniyle basılır . 15 . Telif Hakkı 2016 Amerikan Kimya Topluluğu. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a> <html> E_content &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; <img alt="Şekil 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55749/55749fig8.jpg" /> Şekil 8. 50 ° C&#39;de CO 2 ile seyreltilmiş ham petrolün viskozite ölçümü ve çeşitli makaslama oranları. <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_2RedDash.jpg" /> , Daha düşük kesme hızı sınırı; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dRedDiamond.jpg" /> , 1 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_orangeDiamond.jpg" /> , 10 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_lRedDiamond.jpg" /> , 20 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_lGreenDiamond.jpg" /> , 30 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dGreenDiamond.jpg" /> , 40 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_lBlueDiamond.jpg" /> , 50 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dBlueDiamond.jpg" /> , 60 bar;D / 55749 / 55749_purpleDiamond.jpg &quot;/&gt;, 70 bar.Bu şekli <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig8large.jpg" target="_blank">daha büyük görmek için lütfen</a> tıklayınız <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig8large.jpg" target="_blank">.</a> <img alt="Şekil 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55749/55749fig9.jpg" /> Şekil 9. 50 ° C&#39;de CO 2 ile seyreltilmiş ham petrol ve çeşitli makaslama oranları için viskozite ölçümü. <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_2RedDash.jpg" /> , Daha düşük kesme hızı sınırı; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dRedX.jpg" /> , 80 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_orangeX.jpg" /> , 100 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_lRedX.jpg" /> , 120 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_lGreenX.jpg" /> , 140 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_greenX.jpg" /> , 160 bar; <img alt="Denklem"<html> Src = &quot;/ files / ftp_upload / 55749 / 55749_lBlueX.jpg&quot; /&gt;, 180 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dBlueX.jpg" /> , 200 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_purpleX.jpg" /> , 220 bar. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig9large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55749/55749fig10.jpg" /> Şekil 10. 50 ° C&#39;de CO 2 ve çeşitli makaslama oranları ile seyreltilmiş ham petrol için göreli viskozite. - -, ölçüm dalgalanma aralığı; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dRedDiamond.jpg" /> , 1 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_orangeDiamond.jpg" /> , 10 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_lRedDiamond.jpg" /> , 20 bar;Tp_upload / 55749 / 55749_lGreenDiamond.jpg &quot;/&gt;, 30 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dGreenDiamond.jpg" /> , 40 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_lBlueDiamond.jpg" /> , 50 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_dBlueDiamond.jpg" /> , 60 bar; <img alt="Denklem" src="/files/ftp_upload/55749/55749_purpleDiamond.jpg" /> , 70 bar. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55749/55749fig10large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions at JoVE.com

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

Rezervuar koşullarında karbon dioksit ile dengede ham petrolün reolojisini ölçmek için bir yöntem sunulmuştur.

Ham Petrol Reolojisinin CO İle Dengesinde Ölçümü<sub&gt; 2</sub&gt; Rezervuar Koşullarında

A rheometer system to measure the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide (CO2) at high temperatures and pressures is described. The ...

measurement-rheology-crude-oil-equilibrium-with-co2-at-reservoir

Research

JoVE Journal

Environment

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

12.7K Görüntüleme.  Imperial College London, Qatar Carbonate and Carbon Storage Research Centre.  Rezervuar koşullarında karbon dioksit ile dengede ham petrolün reolojisini ölçmek için bir yöntem sunulmuştur. 

Video: Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

Reservoir Condition Pore-scale Imaging of Multiple Fluid Phases Using X-ray Microtomography

X-ray microtomography was used to image, at a resolution of 6.6 &#181;m, the pore-scale arrangement of residual carbon dioxide ganglia in the pore-space of a carbonate rock at pressures and temperatures representative of typical formations used for CO2 storage. Chemical equilibrium between the CO2, brine and rock phases was maintained using a high pressure high temperature reactor, replicating conditions far away from the injection site. Fluid flow was controlled using high pressure high temperature syringe pumps. To maintain representative in-situ conditions within the micro-CT scanner a carbon fiber high pressure micro-CT coreholder was used. Diffusive CO2 exchange across the confining sleeve from the pore-space of the rock to the confining fluid was prevented by surrounding the core with a triple wrap of aluminum foil. Reconstructed brine contrast was modeled using a polychromatic x-ray source, and brine composition was chosen to maximize the three phase contrast between the two fluids and the rock. Flexible flow lines were used to reduce forces on the sample during image acquisition, potentially causing unwanted sample motion, a major shortcoming in previous techniques. An internal thermocouple, placed directly adjacent to the rock core, coupled with an external flexible heating wrap and a PID controller was used to maintain a constant temperature within the flow cell. Substantial amounts of CO2 were trapped, with a residual saturation of 0.203 &#177; 0.013, and the sizes of larger volume ganglia obey power law distributions, consistent with percolation theory.

We present a methodology for the imaging of multiple fluid phases at reservoir conditions by the use of x-ray microtomography. We show some representative results of capillary trapping in a carbonate rock sample.

Çoklu Akışkan Aşama Rezervuar Durumu Gözenek ölçekli Görüntüleme X-ışını Microtomography kullanma

X-ray microtomography was used to image, at a resolution of 6.6 &#181;m, the pore-scale arrangement of residual carbon dioxide ganglia in the pore-space ...

Mühendislik

Chemical Analysis of Water-accommodated Fractions of Crude Oil Spills Using TIMS-FT-ICR MS

Multiple chemical processes control how crude oil is incorporated into seawater and also the chemical reactions that occur overtime. Studying this system requires the careful preparation of the sample in order to accurately replicate the natural formation of the water-accommodated fraction that occurs in nature. Low-energy water-accommodated fractions (LEWAF) are carefully prepared by mixing crude oil and water at a set ratio. Aspirator bottles are then irradiated, and at set time points, the water is sampled and extracted using standard techniques. A second challenge is the representative characterization of the sample, which must take into consideration the chemical changes that occur over time. A targeted analysis of the aromatic fraction of the LEWAF can be performed using an atmospheric-pressure laser ionization source coupled to a custom-built trapped ion mobility spectrometry&#8211;Fourier transform&#8211;ion cyclotron resonance mass spectrometer (TIMS-FT-ICR MS). The TIMS-FT-ICR MS analysis provides high-resolution ion mobility and ultrahigh-resolution MS analysis, which further allow the identification of isomeric components by their collision cross-sections (CCS) and chemical formula. Results show that as the oil-water mixture is exposed to light, there is significant photo-solubilization of the surface oil into the water. Over time, the chemical transformation of the solubilized molecules takes place, with a decrease in the number of identifications of nitrogen- and sulfur-bearing species in favor of those with a greater oxygen content than were typically observed in the base oil.

The low-energy water-accommodated fraction (LEWAF) of crude oil is a challenging system to analyze, because over time, this complex mixture undergoes chemical transformations. This protocol illustrates methods for the preparation of the LEWAF sample and for performing photo-irradiation and chemical analysis by trapped ion mobility spectrometry&#8211;FT-ICR MS.

Ham Petrol Su ağırladı Kesirler Kimyasal Analiz TIMS-FT-ICR MS kullanma dökülmelerini

Multiple chemical processes control how crude oil is incorporated into seawater and also the chemical reactions that occur overtime. Studying this system ...

Çevre

Microfluidic Devices for Characterizing Pore-scale Event Processes in Porous Media for Oil Recovery Applications

Microfluidic devices are versatile tools for studying transport processes at a microscopic scale. A demand exists for microfluidic devices that are resistant to low molecular-weight oil components, unlike traditional polydimethylsiloxane (PDMS) devices. Here, we demonstrate a facile method for making a device with this property, and we use the product of this protocol for examining the pore-scale mechanisms by which foam recovers crude oil. A pattern is first designed using computer-aided design (CAD) software and printed on a transparency with a high-resolution printer. This pattern is then transferred to a photoresist via a lithography procedure. PDMS is cast on the pattern, cured in an oven, and removed to obtain a mold. A thiol-ene crosslinking polymer, commonly used as an optical adhesive (OA), is then poured onto the mold and cured under UV light. The PDMS mold is peeled away from the optical adhesive cast. A glass substrate is then prepared, and the two halves of the device are bonded together. Optical adhesive-based devices are more robust than traditional PDMS microfluidic devices. The epoxy structure is resistant to swelling by many organic solvents, which opens new possibilities for experiments involving light organic liquids. Additionally, the surface wettability behavior of these devices is more stable than that of PDMS. The construction of optical adhesive microfluidic devices is simple, yet requires incrementally more effort than the making of PDMS-based devices. Also, though optical adhesive devices are stable in organic liquids, they may exhibit reduced bond-strength after a long time. Optical adhesive microfluidic devices can be made in geometries that act as 2-D micromodels for porous media. These devices are applied in the study of oil displacement to improve our understanding of the pore-scale mechanisms involved in enhanced oil recovery and aquifer remediation.

The goal of this procedure is to easily and rapidly produce a microfluidic device with customizable geometry and resistance to swelling by organic fluids for oil recovery studies. A polydimethylsiloxane mold is first generated, and then used to cast the epoxy-based device. A representative displacement study is reported.

Gözenek çaplı olay süreçleri gözenekli ortamda petrol kurtarma uygulamaları için karakterize için mikrosıvısal aygıtlar

Microfluidic devices are versatile tools for studying transport processes at a microscopic scale. A demand exists for microfluidic devices that are ...

Dynamic Pore-scale Reservoir-condition Imaging of Reaction in Carbonates Using Synchrotron Fast Tomography

Underground storage permanence is a major concern for carbon capture and storage. Pumping CO2 into carbonate reservoirs has the potential to dissolve geologic seals and allow CO2 to escape. However, the dissolution processes at reservoir conditions are poorly understood. Thus, time-resolved experiments are needed to observe and predict the nature and rate of dissolution at the pore scale. Synchrotron fast tomography is a method of taking high-resolution time-resolved images of complex pore structures much more quickly than traditional &#181;-CT. The Diamond Lightsource Pink Beam was used to dynamically image dissolution of limestone in the presence of CO2-saturated brine at reservoir conditions. 100 scans were taken at a 6.1 &#181;m resolution over a period of 2 hours. The images were segmented and the porosity and permeability were measured using image analysis and network extraction. Porosity increased uniformly along the length of the sample; however, the rate of increase of both porosity and permeability slowed at later times.

Synchrotron fast tomography was used to dynamically image dissolution of limestone in the presence of CO2-saturated brine at reservoir conditions. 100 scans were taken at a 6.1 &#181;m resolution over a period of 2 h.

Sinkrotron Hızlı Tomografi ile Karbonat içinde Reaksiyon Dinamik Gözenek ölçekli Rezervuar-koşul Görüntüleme

Underground storage permanence is a major concern for carbon capture and storage. Pumping CO2 into carbonate reservoirs has the potential to dissolve ...

Laboratory Production of Biofuels and Biochemicals from a Rapeseed Oil through Catalytic Cracking Conversion

The work is based on a reported study which investigates the processability of canola oil (bio-feed) in the presence of bitumen-derived heavy gas oil (HGO) for production of transportation fuels through a fluid catalytic cracking (FCC) route. Cracking experiments are performed with a fully automated reaction unit at a fixed weight hourly space velocity (WHSV) of 8 hr-1, 490-530 &#176;C, and catalyst/oil ratios of 4-12 g/g. When a feed is in contact with catalyst in the fluid-bed reactor, cracking takes place generating gaseous, liquid, and solid products. The vapor produced is condensed and collected in a liquid receiver at -15 &#176;C. The non-condensable effluent is first directed to a vessel and is sent, after homogenization, to an on-line gas chromatograph (GC) for refinery gas analysis. The coke deposited on the catalyst is determined in situ by burning the spent catalyst in air at high temperatures. Levels of CO2 are measured quantitatively via an infrared (IR) cell, and are converted to coke yield. Liquid samples in the receivers are analyzed by GC for simulated distillation to determine the amounts in different boiling ranges, i.e., IBP-221 &#176;C (gasoline), 221-343 &#176;C (light cycle oil), and 343 &#176;C+ (heavy cycle oil). Cracking of a feed containing canola oil generates water, which appears at the bottom of a liquid receiver and on its inner wall. Recovery of water on the wall is achieved through washing with methanol followed by Karl Fischer titration for water content. Basic results reported include conversion (the portion of the feed converted to gas and liquid product with a boiling point below 221 &#176;C, coke, and water, if present) and yields of dry gas (H2-C2's, CO, and CO2), liquefied petroleum gas (C3-C4), gasoline, light cycle oil, heavy cycle oil, coke, and water, if present.

This paper presents an experimental method to produce biofuels and biochemicals from canola oil mixed with a fossil-based feed in the presence of a catalyst at mild temperatures. Gaseous, liquid, and solid products from a reaction unit are quantified and characterized. Conversion and individual product yields are calculated and reported.

Katalitik Kırma Dönüşüm aracılığıyla Kanola Yağı gelen Biyoyakıt ve Biochemicals laboratuvar üretimi

The work is based on a reported study which investigates the processability of canola oil (bio-feed) in the presence of bitumen-derived heavy gas oil ...

Kimya

In Situ Visualization of the Phase Behavior of Oil Samples Under Refinery Process Conditions

To help address production issues in refineries caused by the fouling of process units and lines, we have developed a setup as well as a method to visualize the behavior of petroleum samples under process conditions. The experimental setup relies on a custom-built micro-reactor fitted with a sapphire window at the bottom, which is placed over the objective of an inverted microscope equipped with a cross-polarizer module. Using reflection microscopy enables the visualization of opaque samples, such as petroleum vacuum residues, or asphaltenes. The combination of the sapphire window from the micro-reactor with the cross-polarizer module of the microscope on the light path allows high-contrast imaging of isotropic and anisotropic media. While observations are carried out, the micro-reactor can be heated to the temperature range of cracking reactions (up to 450 &#176;C), can be subjected to H2 pressure relevant to hydroconversion reactions (up to 16 MPa), and can stir the sample by magnetic coupling. 
Observations are typically carried out by taking snapshots of the sample under cross-polarized light at regular time intervals. Image analyses may not only provide information on the temperature, pressure, and reactive conditions yielding phase separation, but may also give an estimate of the evolution of the chemical (absorption/reflection spectra) and physical (refractive index) properties of the sample before the onset of phase separation.

In Situ Visualization of the Phase Behavior of Oil Samples Under Refinery Process Conditions

This article describes a setup and method for the in situ visualization of oil samples under a variety of temperature and pressure conditions that aim to emulate refining and upgrading processes. It is primarily used for studying isotropic and anisotropic media involved in the fouling behavior of petroleum feeds.

Rafineri Süreci Koşullarında Petrol Örneklerinin Faz Davranışının Yerinde Görselleştirme

To help address production issues in refineries caused by the fouling of process units and lines, we have developed a setup as well as a method to ...

Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

A new method for the simultaneous study of the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil through two experimental laboratory setups is presented. The experiments are easily repeatable compared to operational scale experiments (pool diameter &#8805;2 m), while still featuring quite realistic in situ burning conditions of crude oil on water. Experimental conditions include a flowing water sub-layer that cools the oil slick and an external heat flux (up to 50 kW/m2) that simulates the higher heat feedback to the fuel surface in operational scale crude oil pool fires. These conditions enable a controlled laboratory study of the burning efficiency of crude oil pool fires that are equivalent to operational scale experiments. The method also provides quantitative data on the requirements for igniting crude oils in terms of the critical heat flux, ignition delay time as a function of the incident heat flux, the surface temperature upon ignition, and the thermal inertia. This type of data can be used to determine the required strength and duration of an ignition source to ignite a certain type of fresh or weathered crude oil. The main limitation of the method is that the cooling effect of the flowing water sub-layer on the burning crude oil as a function of the external heat flux has not been fully quantified. Experimental results clearly showed that the flowing water sub-layer does improve how representative this setup is of in situ burning conditions, but to what extent this representation is accurate is currently uncertain. The method nevertheless features the most realistic in situ burning laboratory conditions currently available for simultaneously studying the flammability and burning efficiency of crude oil on water.

Experimental Procedure for Laboratory Studies of In Situ Burning : Flammability and Burning Efficiency of Crude Oil

Here, we present a protocol to simultaneously study the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil under conditions that simulate in situ burning operations on the sea.

Situ yanan laboratuar çalışmaları için deneysel işlemin: yanma ve yanma verimliliği ham petrol

A new method for the simultaneous study of the flammability and burning efficiency of fresh and weathered crude oil through two experimental laboratory ...

Pore-scale Imaging and Characterization of Hydrocarbon Reservoir Rock Wettability at Subsurface Conditions Using X-ray Microtomography

In situ wettability measurements in hydrocarbon reservoir rocks have only been possible recently. The purpose of this work is to present a protocol to characterize the complex wetting conditions of hydrocarbon reservoir rock using pore-scale three-dimensional X-ray imaging at subsurface conditions. In this work, heterogeneous carbonate reservoir rocks, extracted from a very large producing oil field, have been used to demonstrate the protocol. The rocks are saturated with brine and oil and aged over three weeks at subsurface conditions to replicate the wettability conditions that typically exist in hydrocarbon reservoirs (known as mixed-wettability). After the brine injection, high-resolution three-dimensional images (2 &#181;m/voxel) are acquired and then processed and segmented. To calculate the distribution of the contact angle, which defines the wettability, the following steps are performed. First, fluid-fluid and fluid-rock surfaces are meshed. The surfaces are smoothed to remove voxel artefacts, and in situ contact angles are measured at the three-phase contact line throughout the whole image. The main advantage of this method is its ability to characterize in situ wettability accounting for pore-scale rock properties, such as rock surface roughness, rock chemical composition, and pore size. The in situ wettability is determined rapidly at hundreds of thousands of points. 
The method is limited by the segmentation accuracy and X-ray image resolution. This protocol could be used to characterize the wettability of other complex rocks saturated with different fluids and at different conditions for a variety of applications. For example, it could help in determining the optimal wettability that could yield an extra oil recovery (i.e., designing brine salinity accordingly to obtain higher oil recovery) and to find the most efficient wetting conditions to trap more CO2 in subsurface formations.

This protocol is presented to characterize the complex wetting conditions of an opaque porous medium (hydrocarbon reservoir rock) using three-dimensional images obtained by X-ray microtomography at subsurface conditions.

Gözenek ölçekli görüntüleme ve hidrokarbon rezervuar Rock Wettability x-ışını Microtomography kullanarak yeraltı koşulları, karakterizasyonu

In situ wettability measurements in hydrocarbon reservoir rocks have only been possible recently. The purpose of this work is to present a protocol to ...

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a result, these platforms have not been fully exploited for direct observation of high-pressure transport in fractures. This work introduces microfluidic platforms that enable direct observation of multiphase flow in devices featuring surrogate permeable media and fractured systems. Such platforms provide a pathway to address important and timely questions such as those related to CO2 capture, utilization and storage. This work provides a detailed description of the fabrication techniques and an experimental setup that may serve to analyze the behavior of supercritical CO2 (scCO2) foam, its structure and stability. Such studies provide important insights regarding enhanced oil recovery processes and the role of hydraulic fractures in resource recovery from unconventional reservoirs. This work presents a comparative study of microfluidic devices developed using two different techniques: photolithography/wet-etching/thermal-bonding versus Selective Laser-induced Etching. Both techniques result in devices that are chemically and physically resistant and tolerant of high pressure and temperature conditions that correspond to subsurface systems of interest. Both techniques provide pathways to high-precision etched microchannels and capable lab-on-chip devices. Photolithography/wet-etching, however, enables fabrication of complex channel networks with complex geometries, which would be a challenging task for laser etching techniques. This work summarizes a step-by-step photolithography, wet-etching and glass thermal-bonding protocol and, presents representative observations of foam transport with relevance to oil recovery from unconventional tight and shale formations. Finally, this work describes the use of a high-resolution monochromatic sensor to observe scCO2 foam behavior where the entirety of the permeable medium is observed simultaneously while preserving the resolution needed to resolve features as small as 10 &#181;m.

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

This paper describes a protocol along with a comparative study of two microfluidic fabrication techniques, namely photolithography/wet-etching/thermal-bonding and Selective Laser-induced Etching (SLE), that are suitable for high-pressure conditions. These techniques constitute enabling platforms for direct observation of fluid flow in surrogate permeable media and fractured systems under reservoir conditions.

Kırık Konvansiyonel Olmayan Rezervuarlarda Mikroölçekli Süperkritik CO2 Köpük Taşımanın Yüksek Basınçlı Testlerinde Mikroakışkan Üretim Teknikleri

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a ...

Buoyancy and Drag on Immersed Bodies

Source: Alexander S Rattner and Sanjay Adhikari; Department of Mechanical and Nuclear Engineering, The Pennsylvania State University, University Park, PA
Objects, vehicles, and organisms immersed in fluid mediums experience forces from the surrounding fluid in the form of buoyancy- a vertical upward force due to fluid weight, drag- a resistive force opposite the direction of motion, and lift- a force perpendicular to the direction of motion. Prediction and characterization of these forces is critical to engineering vehicles and understanding the motion of swimming and flying organisms.
In this experiment, the balance of buoyancy, weight, and drag forces on submerged bodies will be investigated by tracking the rise velocity of air bubbles and oil droplets in a glycerin medium. The resulting drag coefficients at terminal rise velocities will be compared with theoretical values.

Source:  Alexander S Rattner and Sanjay Adhikari; Department of Mechanical and Nuclear Engineering, The Pennsylvania State University, University Park, 
...

Ham Petrol Reolojisinin CO İle Dengesinde Ölçümü

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler