KATALIS NANOPARTIKEL UNTUK MENINGKATKAN PEROLEHAN HEAVY OIL DALAM CONTINOUS STEAM INJECTION

Produksi heavy dan extraheavy oil sulit dilakukan karena sifat reologi yang disebabkan oleh kandungan aspal yang tinggi. Mengupgrade minyak non-konvensional ini membutuhkan energi dalam jumlah yang besar, yang dapat mengurangi efektivitas biaya produksi. Nanoparticulated catalysts telah menunjukkan dapat untuk meningkatkan EOR dengan mengubah sifat fisika kimiawinya, termasuk kandungan aspalnya. Makalah ini menyajikan penyelidikan tentang efek nanopartikel katalitik pada efisiensi perolehan dari injeksi uap secara terus menerus (continuous steam injection).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel menghasilkan penyerapan aspal yang lebih tinggi, tingkat asosiasi aspal yang lebih tinggi, dan menurunkan suhu gasifikasi uap aspal n-C7.Perolehan minyak dan nilai API dari minyak meningkat, serta viskositas menjadi turun untuk sistem yang dibantu oleh nanopartikel dibandingkan dengan injeksi uap tanpa nanopartikel.

Perubahan perolehan minyak dengan injeksi nanopartikel dapat dikaitkan dengan tiga alasan utama:

(1) perubahan sifat kebasahan (wettability) dari media berpori,

(2) penurunan viskositas karena pengurangan agregat aspal, dan

(3) peningkatan crudeoil.

Bahan-bahan yang digunakan dalam proses injeksi nanopartikel adalah :

(1) Nanopartikel silika berasap dengan 1% berat nikel dan paladium oksida (SNi1Pd1) digunakan sebagai

katalis dalam proses steamflooding;

(2) Air suling dan prekursor garam Ni (NO3) 2 • 6H2O dan Pd (NO3) 2 yang digunakan untuk

fungsionalisasi nanopartikel

(3) Air deionisasi digunakan untuk pembangkit uap dan persiapan air asin dan nanofluid;

(4) Air garam sintetis dari 2000 mg/L NaCl juga digunakan untuk injeksi ke media berpori dan untuk

persiapan nanofluid

(5) Media berpori yang telah dibersihkan dari pengotor dengan larutan toluena dan methanol ;

divakumkan agar tidak ada larutan yang tertinggal

(6) Nanofluid disiapkan dengan mencampur 1% berat dari polisorbat 80 dengan air suling dan

mendispersikan 500 mg / L bimetalik nanopartikel

Metode-metode yang digunakan dalam proses injeksi nanopartikel adalah :

(1) Adsorption Experiments

Percobaan adsorpsi mode Bath dilakukan dengan menambahkan sejumlah tetap nanopartikel ke larutan model heavy oil dan dicampurkan. Kemudian, nanopartikel dengan aspal yang teradsorbsi dipisahkan dari campuran dengan sentrifugasi. Setelah itu, nanopartikel yang mengandung aspal teradsorpsi dikeringkan untuk menghilangkan bekas toluena. Pada tahap ini, nanopartikel yang mengandung aspal teradsorpsi siap untuk analisis termal.

(2) Thermogravimetric Analysis of n-C7 Asphaltenes

Untuk mengevaluasi perilaku katalitik dari nanopartikel yang telah dipilih, gasifikasi uap katalitik dari aspal yang terabsorbsi terhadap nanopartikel dilakukan dan dipelajari dengan menggunakan analisis termogravimetrik.

(3) Fluid-Injection Test

Campuran nanofluid disuntikkan ke media berpori dengan pompa perpindahan positif. Uji kebocoran dilakukan dengan memberi tekanan pada reaktor packed bed. Tujuan utama dari tes perpindahan ini adalah untuk mengevaluasi keefektifan nanopartikel dalam mengubah sifat fisikokimia dari extraheavy oil dan dalam meningkatkan efektivitas continuous vapor injection.

Nanopartikel dapat mengubah sifat kebasahan sistem menjadi lebih basah air (water-wet). Selain itu, adsorpsi aspal ke nanopartikel yang disuntikkan juga menyebabkan peningkatan perolehan minyak. Begitu nanopartikel berinteraksi dengan crude oil, aspal akan semakin tertarik untuk teradsorbsi. Karena interaksi antar aspal lebih rendah dari pada aspal -nanopartikel, aspal akan dikeluarkan dari sistem agregasi dalam matriks minyak dan berdifusi melalui fasa dalam jumlah yang besar ke permukaan nanopartikel sampai kapasitas adsorpsi maksimum tercapai. Aspal yang tersisa dalam fasa bulk akan membentuk agregat yang lebih kecil, dan penurunan jumlah agregat aspal secara langsung menyebabkan penurunan viskositas minyak mentah.