Please use this identifier to cite or link to this item:
https://hdl.handle.net/10216/168788| Author(s): | Laura Dias Reis Pacheco |
| Title: | Adaptation of a new core holder for oil displacement experiments supporting enhanced oil recovery operations |
| Issue Date: | 2025-07-21 |
| Abstract: | This dissertation describes the modification and validation of a core flooding equipment used for enhanced oil recovery (EOR) research. This work focused on adapting the GEOLOGIKA PIK-OFP oil displacement equipment (unit B), originally designed for 110 mm-diameter cores, to accommodate 38.1 mm-diameter cores, which are more affordable and accessible. This project motivation stemmed from the lab operating below its full experimental capacity, due to the high cost and scarcity of the 110 mm-diameter cores. The project began with the reactivation and functional assessment of Unit B (after a prolonged period of inactivity). Following this, the equipment large-diameter core holder was removed, and a small-diameter core holder was installed in its place. A complete change of the tubing and valve layout was then carried out, first verified on paper and then implemented on the equipment. To support the modification procedure, process flow diagrams were created to provide a clearer visualization of the changes and their impact on the overall operation of the equipment. All modifications were carried out in a reversible manner, ensuring that the system could be restored to its original configuration if needed. Next, to verify not only the proper functioning of the modified equipment but also its capability to perform EOR protocols - as it is designed for this purpose - several tests were conducted, including core packing and waterflooding experiments in full six-cores assemblies, phantom cores, phantom and sandstone (4 cm-long) cores, and in Berea 30 cm-long sandstone cores. The system was further tested under reservoir pressure and temperature conditions. Finally, complete EOR protocols were conducted to confirm the system's operational readiness. In these protocols, relevant information about the oil recovery from the core with different flooding fluids is obtained. The work reported in this dissertation achieved all its major objectives. Unit B was successfully reactivated and its functionality validated. The original core holder and system layout were successfully replaced and adapted, and the newly developed setup was tested extensively. These tests confirmed the core's sealing integrity, the expected flow pressure behavior, and overall operational readiness. The modified equipment also performed well under reservoir pressure and temperature conditions, validating its operational robustness. Furthermore, the execution of EOR protocols, confirmed the suitability of the new setup for future EOR experiments. For the host institution, the solution developed represents a significant enhancement on the laboratory capabilities, enabling more frequent and parallel EOR experiments while eliminating dependency on expensive, large-diameter cores. |
| Description: | Esta dissertação descreve a modificação e validação de um equipamento de core flooding usado em investigação de recuperação avançada de petróleo (EOR). Este trabalho centrou-se na adaptação do equipamento de deslocamento de petróleo GEOLOGIKA PIK-OFP (unidade B), originalmente concebido para núcleos com 110 mm de diâmetro, de modo a acomodar núcleos com 38,1 mm de diâmetro, mais acessíveis, económicos e disponíveis. O projeto começou com a reativação e avaliação do funcionamento da unidade B (após um longo período de inatividade). Seguidamente, o suporte de núcleos de grande diâmetro do equipamento foi substituído por um suporte de núcleos de pequeno diâmetro. Foi realizada uma alteração completa da disposição das tubagens e válvulas, primeiro verificada em papel e depois implementada no equipamento. Este processo de modificação foi acompanhado pela criação de diagramas de fluxo de processo para melhor visualização das alterações e como estas iriam afetar o funcionamento geral do equipamento. Todas as modificações foram executadas de forma reversível, garantindo a possibilidade de restabelecer a configuração original do sistema, caso seja necessário. De seguida, de modo a verificar não só o bom funcionamento do equipamento modificado, mas também a sua capacidade de executar protocolos de EOR - uma vez que este foi concebido para esse mesmo propósito - foram realizados vários testes, incluindo testes de verificação de compactação de núcleos e de injeção de água de formação, em conjuntos completos de seis núcleos, em apenas núcleos fictícios (phantom cores), em combinações de núcleos de arenito e núcleos fictícios, bem como em núcleos de arenito Berea com 30 cm de comprimento. O sistema foi ainda testado nas condições de pressão e temperatura do reservatório petrolífero. Por fim, foram realizados protocolos completos de EOR para confirmar a prontidão operacional do sistema. Todos os objetivos inicialmente propostos foram alcançados. Todos os testes feitos nesta unidade evidenciaram uma vedação eficaz dos núcleos, um comportamento esperado da pressão dos fluídos, bem como uma prontidão operacional geral. O equipamento modificado também demonstrou um bom desempenho nas condições de pressão e temperatura do reservatório, validando assim a sua robustez operacional. Além disso, a execução de protocolos de EOR confirmaram a adequação da nova configuração para futuras experiências de EOR. A solução desenvolvida representa uma melhoria significativa nas capacidades do laboratório de acolhimento, permitindo a realização de experiências de EOR mais frequentes e em paralelo, eliminando a dependência de núcleos de elevado custo. |
| Subject: | Engenharia química Chemical engineering |
| Scientific areas: | Ciências da engenharia e tecnologias::Engenharia química Engineering and technology::Chemical engineering |
| TID identifier: | 204115892 |
| URI: | https://hdl.handle.net/10216/168788 |
| Document Type: | Dissertação |
| Rights: | restrictedAccess |
| Appears in Collections: | FEUP - Dissertação |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 735434.pdf | Adaptation of a new core holder for oil displacement experiments supporting enhanced oil recovery operations | 15.78 MB | Adobe PDF | ![]() View/Open |
| 735434.1.pdf Restricted Access | Adaptation of a new core holder for oil displacement experiments supporting enhanced oil recovery operations | 15.95 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
