30.10.2019

Krüss GmbH

Schaumstabilität und Schaumstruktur unter hohen Drücken für die tertiäre Erdölförderung

Svenja Sergelius, Arne Kordts, Krüss GmbH

Martina Szabries, TU Bergakademie Freiberg



Schaumeigenschaften wie Stabilität, Struktur, Schäumbarkeit und Blasengrößenverteilung sind u. a. abhängig von der Art und dem Phasenverhalten und der Konzentration des stabilisierenden Tensids, vom Salzgehalt sowie von Additiven wie Polymeren und schließlich der Temperatur.

Beim Einsatz von Schäumen in der tertiären Erdölförderung tritt eine weitere Größe auf, die bei herkömmlichen Schaumanalysen kaum eine Rolle spielt: der in einer Lagerstätte vorherrschende Druck, welcher zu einem im Vergleich zu Standardbedingungen gänzlich anderen Schäumbarkeits- und vor allem Stabilitätsverhalten führt. Für den Einfluss dieses besonders wichtigen Parameters lagen bisher mangels verfügbarer Messtechnik nur wenige Untersuchungen vor.

Mit dem High Pressure Foam Analyzer - HPFA sind seit kurzer Zeit Analysen der Bildung, Stabilität und Struktur flüssiger Schäume bei bis zu 35 MPa und 120°C im Rahmen einer einzigen Messung möglich.

In der vorliegenden Studie stellen wir erste mit diesem Instrument durchgeführte Untersuchungen zum druckabhängigen Schaumverhalten vor. Im Mittelpunkt stehen Messungen der Schaumhöhe und -struktur sowie zeitabhängige Analysen der relativen Schaumhöhe und mittleren Blasengröße von wässrigen Stickstoffschäumen. Reproduzierbarkeitsmessungen liefern dabei gut übereinstimmende Ergebnisse. Des Weiteren wurde der Einfluss der Gasart für die in der Praxis wichtigsten Gase Stickstoff (N2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) auf das Schaumverhalten untersucht.

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