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Schaumanalysen unter Hochdruck: schaumgestützte Erdölgewinnung gezielt verbessern

Neues Instrument High Pressure Foam Analyzer – HPFA zur simultanen Analyse der Schaumstabilität und Schaumstruktur unter Hochdruck Untersuchungen für schaumgestützte Verfahren der tertiären Erdölförderung Simulation von Lagerstättenbedingungen wie Druck und Gesteinsporosität sowie des Kontakts zwischen Schaum und Öl.

Mit dem High Pressure Foam Analyzer – HPFA bringt die KRÜSS GmbH das weltweit erste Messinstrument zur gleichzeitigen Erfassung der Schaumhöhe und der Schaumstruktur unter Hochdruck auf den Markt. Verwendung findet das HPFA vor allem in der tertiären Erdölförderung, wo Schäume die Effizienz von Flutungsverfahren mit Gasen wie Kohlendioxid oder Stickstoff steigern. Der Schaum verbessert dabei die Flusskontrolle, sodass das Öl effizient aus dem Gestein gelöst werden kann. Eingesetzte Schäume müssen unter dem hohen Druck der Lagerstätte lange stabil bleiben und auch starken Deformationen beim Strömen durch poröses Gestein standhalten. Die Struktur der Schaumlamellen und die Zerfallsdynamik unter Hochdruck sind daher für die Effektivität des Prozesses ausserordentlich relevant.

Beim HPFA erfassen zwei hochauflösende Kameras parallel die Schaummenge und ein Videobild der Schaumlamellen während des Aufschäumens und danach. Unterstützt durch die Echtzeit-Bildauswertung der Software ADVANCE ermittelt das Instrument die Schäumbarkeit und den Schaumzerfall sowie die Veränderungen der absoluten Blasengrössen und deren statistische Verteilung. Die Messzelle des HPFA arbeitet bei Drücken bis 350 bar und Temperaturen bis 120 °C. Dabei übergeben Sensoren permanent Messwerte für den Druck und die Temperatur an die Software.
Für eine reproduzierbare Schaumbildung sorgt ein Filter, durch den das Gas unter Druck in die flüssige Probe strömt. Variable Filter mit verschiedenen Porengrössen simulieren die charakteristische Porosität des jeweiligen Gesteins und erlauben die Modellierung von Schäumen mit unterschiedlichen Blasengrössen.
Beim Einsatz des Schaums im Förderprozess trifft oftmals der wässrige Schaum im Reservoir auf das schaumhemmend wirkende Öl. Dabei kann ein unerwünschter Schaumzerfall einsetzen. Dieser Effekt konnte bisher nicht unter Lagerbedingungen untersucht werden. Speziell für diesen Fall verfügt das HPFA über eine neuartige Dosiereinheit, welche die Zudosierung beliebiger Flüssigkeiten unter Druck während der laufenden Schaumanalyse ermöglicht.

 

KRÜSS GmbH
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