Petroleum Engineering Commons^™

Full-Set Measurements Dataset For A Water-Based Drilling Fluid Utilizing Biodegradable Environmentally Friendly Drilling Fluid Additives Generated From Waste, Abo Taleb Al-Hameedi, Husam Hasan Alkinani, Shari Dunn-Norman, Mohammed M. Alkhamis, Justin D. Feliz

Geosciences and Geological and Petroleum Engineering Faculty Research & Creative Works

The oil and gas industry is moving towards more environmentally friendly practices. The environmental regulations regarding drilling waste management and disposal are motivating the industry to be more efficient with drilling operations. Environmentally friendly drilling fluid additives used in drilling operations reduces not only the negative implications on the environment but also reduces costs. This paper provides an experimental dataset of utilizing biodegradable waste materials as environmentally friendly drilling fluid additives. The data were collected through experimental evaluations of several waste materials including Potato Peels Powder (PPP), Mandarin Peels Powder (MPP), Fibrous Food Waste Material (FFWM), Palm Tree Leaves Powder …

Experimental Investigation Of Bio-Enhancer Drilling Fluid Additive: Can Palm Tree Leaves Be Utilized As A Supportive Eco-Friendly Additive In Water-Based Drilling Fluid System?, Abo Taleb T. Al-Hameedi, Husam H. Alkinani, Shari Dunn-Norman, Mustafa A. Al-Alwani, Waleed H. Al-Bazzaz, Abdullah F. Alshammari, Hussien W. Albazzaz, Rusul A. Mutar

Geosciences and Geological and Petroleum Engineering Faculty Research & Creative Works

Serious problems will be presented due to using conventional chemical additives to regulate the drilling mud properties, as they have health, safety, and environmental side effects. Thus, there is a considerable necessity for alternative multifunctional bio-enhancer drilling mud additives, which can assist in optimizing the drilling fluid specifications and enhance its effectiveness with the least effects on the environment and the drilling personnel safety. The effects of adding two concentrations of palm tree leaves powder (PTLP) to water-based mud were conducted under fresh and aged conditions using standard API drilling fluids testing methods such as rheometer/viscometer, pH meter and temperature, …

Experimental Investigation Of Environmentally Friendly Drilling Fluid Additives (Mandarin Peels Powder) To Substitute The Conventional Chemicals Used In Water-Based Drilling Fluid, Abo Taleb T. Al-Hameedi, Husam H. Alkinani, Shari Dunn-Norman, Mustafa A. Al-Alwani, Abdullah F. Alshammari, Mohammed M. Alkhamis, Rusul A. Mutar, Waleed H. Al-Bazzaz

Geosciences and Geological and Petroleum Engineering Faculty Research & Creative Works

The non-biodegradable additives used in controlling drilling fluid properties cause harm to the environment and personal safety. Thus, there is a need for alternative drilling fluid additives to reduce the amount of non-biodegradable waste disposed to the environment. This work investigates the potential of using mandarin peels powder (MPP), a food waste product, as a new environmentally friendly drilling fluid additive. A complete set of tests were conducted to recognize the impact of MPP on the drilling fluid properties. The results of MPP were compared to low viscosity polyanionic cellulose (PAC-LV), commonly used chemical additive for the drilling fluid. The …

Experimental Evaluation Of How Mineralogy And Microstructure Impact Micro-Geomechanics Of Shale Rocks, Hui Du

LSU Doctoral Dissertations

Shales play an essential role in petroleum exploration and production because they can occur either as unconventional reservoir rocks for hydrocarbon extraction via hydraulic fracturing or as caprocks for conventional reservoirs and subsurface gas/ waste storage. For both extraction and storage applications, the success rate is directly depending on the rigorous candidate selection. Conventional rock characterization techniques normally measure rock properties by seismic/logging at the reservoir scale, and on drilled/outcrop cores at the core scale. However, shales are highly heterogeneous in composition, containing a large number of reactive minerals in micro/nanoscale with significantly different properties. The structural features and properties …

The Desorption Kinetics Of Methane From Nonaqueous Fluids For Enhanced Well Control, James Lee Nielsen Jr.

LSU Master's Theses

The mass transfer of a dissolved gas evolving to return to the gaseous phase from a liquid is governed by many parameters. This process affects the development of an oil and gas well due to the possibility of gas contamination occurring from either an influx entering the wellbore, or drilling through gas-bearing formations. Once this dissolved hydrocarbon gas circulates up the wellbore, it will begin to evolve from solution and poses a potential risk to drilling equipment, the environment, and personnel at a drilling rig. Being able to predict the behavior of gas desorption based on a known set of …

Application Of Decline Curve Analysis To Unconventional Reservoir, Ahmed Wasel Alqattan

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The oil and gas industry has been dealing with the unconventional reservoirs for about only two decades. Consequently, many challenges remain in evaluating the unconventional reservoirs. A few of these obstacles are the absence of the adequate production history, understanding the fluid flow regime after hydraulic fracturing, and estimating the drainage volume of the reservoir. One of the essential elements for evaluation of the oil and reservoir is to estimate the production rates over time in order to investigate the economic potential of the project.

Decline Curve Analysis (DCA) is most common the methodology for predicting the production rates over …

Application Of Flowing Material Balance In Unconventional Reservoirs, Salem Alharbi

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The application of the horizontal drilling and hydraulic fracturing to unconventional reservoirs, such as Marcellus Shale, has resulted in a significant increase in gas production in the United States. The estimation of the original hydrocarbons in place is an essential element for evaluating the economic success of any reservoir. There are a number of techniques available for estimating the original hydrocarbon in place such as decline curve analysis, volumetric method, and the material balance equation. Flowing Material Balance (FMB) is a more advanced techniques which has become popular in recent years because it does not require static (shut-in) pressure data …

Evaluation Of The Performance Of Different Polymer Gel Systems As An In-Depth Gel Treatment Using Numerical Simulation, Tariq K. Khamees

Doctoral Dissertations

"Oil production from heterogeneous and naturally fractured reservoirs are usually hindered due to the presence of high-permeability streaks and natural fractures networks. Oil production could be more lowered if there is a crossflow from the high- to the low-permeability layers and high mobility ratio. These problems are called conformance problems and the treatment is called conformance improvement technologies (CITs). The aims of CIT is to correct the heterogeneity of the reservoir and to lower the unfavorable mobility ratio. These technologies are leading to the diversion of post-treatment water into the low-permeability layers and to increase the viscosity of the displacing …

Investigation Of Asphaltene Adsorption At Liquid-Liquid And Liquid-Solid Interfaces, Fang Liu

Dissertations and Theses

Asphaltenes, as indigenous components in crude oils, are believed to play an important role in the petroleum production and processing industry. For example, asphaltene molecules can adsorb onto the water / oil interface like the amphiphiles and hinder water droplet coalescence, resulting in the stabilization of water-in-oil emulsions. Also, in the upstream production, depending on the temperature and pressure, asphaltenes can precipitate and deposit onto the reservoir rocks, the wellbores and the pipelines, leading to the change in reservoir rocks’ surface wettability and the blockage of the production facilities. Hence, it is crucial to understand the mechanism of asphaltenes adsorption …

Emulsion Stability Of Heavy Oil With Surfactants And Nanoparticles, Zainab Abdulmohsein, Baojun Bai, Parthasakha Neogi

Geosciences and Geological and Petroleum Engineering Faculty Research & Creative Works

The recovered crude oil is often in form of an emulsion and the recovery is cut off when water to oil ratio exceeds a certain amount. The emulsions vary from water-in-oil to oil-in-water and the step that follows is to coalesce droplets to get two continuous liquids. Difficulties arise when the oil contains emulsifiers. There are naturally occurring surfactants, or the oil recovered is by enhanced oil recovery techniques which have additives that stabilize the droplets. We have considered below a heavy oil (viscosity 650-750 mPa.s) containing one of the three surfactants: a nonionic surfactant or a cationic surfactant or …

Comparative Study Of Gross Split And Cost Recovery Production Sharing Contracts In Indonesia, Mohammad Ubaidillah

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In upstream oil and gas business, Indonesian has introduced Production Sharing Contract Cost Recovery (PSC CR) in 1966 and still implementing that fiscal system until nowadays. In January 2017, The Indonesian Minister of Energy and Mineral Resources (MEMR or ESDM) introduce new PSC system called Production Sharing Contract Gross Split (PSC GS) following with three amendments until 2019. Ministries believe this new Fiscal regime can attract more investor to invest Oil & Gas business in Indonesia by delivering three main values which are certainty, efficiency, and simplicity policies. This study evaluates and compares the financial aspect of new Indonesian fiscal …

Biofuel Production From Spent Coffee Grounds By Supercritical Ethyl Acetate, Wirasinee Supang

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In this work, spent coffee grounds (SCGs) was used as the feedstock for biofuel production by supercritical ethyl acetate. The SCGs is waste obtained from coffee industrial that is continuously increasing every year. To make SCGs becomes more valuable, utilization of ethyl acetate as the extracting and reacting solvents for biofuel production via interesterification reaction. The characterization of SCGs sample showed that the moisture content of fresh SCGs was around 56 wt%. After oven drying, the moisture of SCGs was reduced to 12.76 %wt. To prolong the shelf-life of the sample and to minimize impact of hydrolysis on interesterification reaction, …

ประสิทธิภาพของเซลล์สุริยะชนิดเพอรอฟสไกต์ที่เพิ่มขึ้นจากการเจือโบรอนในชั้นส่งผ่านอิเล็กตรอน, ณัฐพล ลิขิตธนานันท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เซลล์สุริยะชนิดเพอรอฟสไกต์มีค่าประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าที่สูง แต่ค่าประสิทธิภาพของเซลล์สุริยะชนิดเพอรอฟสไกต์นั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี และโครงสร้างในแต่ละชั้น ซึ่งจำเป็นต้องถูกปรับปรุงและหาเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุด หนึ่งในปัจจัยที่ส่งผลต่อค่าประสิทธิภาพโดยรวมของเซลล์คือ จุดตำหนิในโครงสร้างของสารไทเทเนียมไดออกไซด์ซึ่งถูกใช้ทำเป็นชั้นส่งผ่านอิเล็กตรอนในเซลล์สุริยะชนิดเพอรอฟสไกต์ โดยจะส่งผลให้เกิดปัญหาในการเกิดการรวมกันของคู่พาหะอิเล็กตรอน-หลุมอิเล็กตรอน ในงานวิจัยฉบับนี้จึงสนใจที่จะปรับปรุงชั้นไทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยการเจือโบรอนที่ความเข้มข้นร้อยละ 1-5 ด้วยวิธีโซล-เจล และการทำไฮโดรเทอร์มอล ค่าแถบช่องว่างพลังงานได้ถูกศึกษาด้วยเทคนิคการดูดกลืนรังสียูวี พบว่าค่าแถบช่องว่างพลังงานจะมีค่าสูงขึ้นจาก 3.2 3.35 3.4 3.5 3.52 และ 3.55 อิเล็กตรอนโวลต์ตามลำดับ นอกจากนี้ปริมาณอิเล็กตรอนอิสระในโครงสร้างของไทเทเนียมไดออกไซด์ถูกศึกษาด้วยเทคนิคเหนี่ยวนำอิเล็กตรอนอิสระด้วยสนามแม่เหล็ก พบว่าการเจือโบรอนที่ร้อยละ 1 และ 2 สามารถลดปริมาณความเข้มข้นของจุดตำหนิได้ ซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของค่าการนำไฟฟ้าที่วิเคราะห์ด้วยเทคนิคความสัมพันธ์ของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า นอกจากนี้ค่าอิมพีแดนซ์สำหรับการส่งผ่านพาหะ และค่าอิมพีแดนซ์ต่อต้านการรวมกันของพาหะถูกวิเคราะห์ด้วยเทคนิคอิมพีแดนซ์สเปกโตรสโกปีเชิงเคมีไฟฟ้า พบว่ามีค่าลดลงและเพิ่มขึ้นตามลำดับสำหรับการเจือโบรอนที่ร้อยละ 1 และ 2 ค่าประสิทธิภาพของเซลล์สุริยะและค่าตัวแปรทางอิเล็กทรอนิกส์ถูกศึกษาด้วยเทคนิคความสัมพันธ์ระหว่างกระเส-แรงดันซึ่งพบว่าการเจือโบรอนที่ร้อยละ 2 ให้ค่าประสิทธิภาพในการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าสูงสุดถึงร้อยละ 15.55 และมีค่าความต่างศักย์เมื่อวงจรเปิด 1.07 โวลต์ ค่าความหนาแน่นกระแสลัดวงจร 23.7 มิลลิแอมป์ต่อตารางเซนติเมตร และค่าฟิลแฟคเตอร์เท่ากับร้อยละ 61.4

ผลของสารเติมแต่งขั้วสังกะสีต่อสมรรถนะของแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนแบบประจุกลับได้, ธีรบูรณ์ จรูญเสถียรพงศ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

แบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนแบบกลับประจุได้ถือเป็นแบตเตอรี่ทางเลือกชนิดหนึ่งที่ค่อนข้างได้รับความสนใจในปัจจุบันเนื่องจากขั้วแอโนดของแบตเตอรี่ทำมาจากสังกะสีซึ่งเป็น ธาตุที่สามารถหาได้ง่าย มีราคาถูก และมีความปลอดภัยในการใช้งานที่สูง แต่แบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนยังคงมีข้อจำกัดในเรื่องของค่าความจุของแบตเตอรี่และจำนวนรอบการใช้งานต่ำ เกินกว่าจะพัฒนาเป็นแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์ ซึ่งข้อจำกัดดังกล่าวมีสาเหตุจากขั้วสังกะสีที่เป็นแผ่นสังกะสีส่งผลให้มีพื้นที่ในการเกิดปฎิกิริยาไฟฟ้าเคมีที่จำกัด นอกเหนือจากนั้นยังมีปัญหาเรื่องของการเกิดสังกะสีรูปแบบกิ่งก้านซึ่งเมื่อใช้งานแบตเตอรี่หลายครั้งจะมีโอกาสทำให้แบตเตอรี่เกิดการลัดวงจรและส่งผลให้แบตเตอรี่เสียหาย ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงพัฒนาขั้วผงสังกะสีเป็นขั้วแอโนดเพื่อแทนที่ขั้วแผ่นสังกะสี นอกจากนี้ยังทำการศึกษาผลของสารเติมแต่ง ได้แก่ คาร์บอนแบล็คและบิสมัทออกไซด์ที่เติมลงไปในขั้วพร้อมกับผงสังกะสีซึ่ง พบว่า ขั้วคาร์บอนแบล็คและบิสมัทออกไซด์จะแสดงความสามารถในการละลาย/พอกพูนของสังกะสีที่สูงขึ้นซึ่งจะแสดงค่า ∆V ประมาณ 0.03 V นอกจากนี้ยังแสดงค่าความจุของแบตเตอรี่ที่ค่อยๆเพิ่มสูงขึ้นจนมากกว่าขั้วแผ่นสังกะสีซึ่งจะมีค่าสูงสุดที่ 400 mAh g-1 ที่ความหนาแน่นไฟฟ้า 0.1 A g-1 และ 140 mAh g-1 ที่ความหนาแน่นไฟฟ้า 1 A g-1 และแสดงจำนวนรอบการใช้งานที่สูงมากขึ้นเมื่อใช้กับความหนาแน่นไฟฟ้า 1 A g-1 นอกจากนี้ขั้วยังมีคุณสมบัติในการยับยั้งการเกิดสังกะสีรูปแบบกิ่งก้านและมีค่าความต้านทานการเคลื่อนที่ของไอออนที่ต่ำลงซึ่งส่งผลให้แบตเตอรี่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

Data Analytics Of Natural Gas Injection Enhanced Oil Recovery For Unconventional Reservoirs, Ali Waqar

Masters Theses

"Unconventional Enhanced Oil recovery, via the injection of natural gas has attracted great attention, as studies and projects have shown to be promising. An overview of pertinent studies has been carried out. Core Scale Laboratory Experiments, Core Scale Simulation, Field Scale simulation and pilot projects are analyzed. Data is collected for Core, Reservoir, Operational, and recovery information. Thereafter, Data analysis techniques are applied to identify data ranges, distributions, trends, relationships, and to eventually reach conclusions.

Huff and Puff injection is the preferred mode of injection, delivering most promising results for unconventional reservoirs. Across all the studies, with increase in amount …

Evaluation Of Eor Potential Of Low Salinity Polymer In Enhancing Heavy Oil Recovery On The Alaska North Slope, Shize Yin

Masters Theses

"Alaska's North Slope (ANS) contains vast amount of viscous oil resources that have not been extracted. This study focuses on the investigation over the potential shown by low-salinity polymer flooding in improving the recovery of ANS heavy oil through laboratory experiments.

At the beginning, coreflooding experiments were performed with silica sandpacks. The synergy between low-salinity water flooding and polymer flooding was proved, and the low-salinity polymer showed a better performance than the normal-salinity polymer. Further, the sandpacks prepared with formation sand from an oilfield on the ANS was then employed so as to simulate the reservoir condition. A series of …

Microgel Placement And Plugging Performance In Sand Filled Fracture For Conformance Control, Baihua Lin

Masters Theses

“Preformed particle gels (PPG) has been widely applied for conformance control in heterogeneous reservoirs with fractures and super-K channels. As a plugging agent, PPG could plug the fractures or high permeability streaks and divert the displacing fluid into low permeability matrix. Many studies have been conducted to investigate the potential of PPGs as a water cut reduction and improved oil recovery agent using homogeneous sandpacks or heterogeneous core samples with man-made open fractures. However, no research has been carried out to understand how PPG injection and plugging performance will be changed if the fractures are filled with sands. Herein, the …

Fabrication Of Micro-/Nanofluidic Models And Their Applications For Enhanced Oil Recovery Mechanism Study, Yandong Zhang

Doctoral Dissertations

”Micro-/nanofluidic model, as a potential powerful tool, has been used for decades for investigating fluid flow at pore-scale in energy field. It is still increasingly imperative nowadays to use different micromodels to direct observe pore-level fluid flow and analyze mechanisms of different enhanced oil recovery methods. In this work, three main tasks including three dimensional micromodels (1D,2D,3D) are proposed to fabricate and use for investigating different mechanisms of different enhanced oil recovery methods. For 1D capillary tube micromodel, we fabricate and use it to investigate the dynamics of a trapped oil droplet under seismic vibration. Seismic stimulation is a promising …

A Review Of Carbon Dioxide Adsorption To Unconventional Shale Rocks Methodology, Measurement, And Calculation, Sherif Fakher, Abdulmohsin Imqam

Geosciences and Geological and Petroleum Engineering Faculty Research & Creative Works

Carbon dioxide (CO₂) injection has been applied extensively in hydrocarbon reservoirs for both increasing oil recovery and CO₂ storage purposes. Recently, CO₂ injection has been proposed to increase oil recovery and for CO₂ storage in shale reservoirs. During CO₂ injection in shale reservoirs, adsorption will take place on the surface of the rock, which will impact both the oil recovery and the storage capacity. This research provides a roadmap to the different types of adsorption and the adsorption measurements and calculations with emphasis on the ones most applicable during CO₂ injection in shale …

Factors Impacting The Transport And Enhanced Oil Recovery Potential Of Polymeric Nanogel In Sandstone, Haifeng Ding

Doctoral Dissertations

"Enhanced oil recovery (EOR) using nanometer-sized particles has drawn great attention in the oil industry because of their various advantages brought by size. However, their applications on a field scale are very limited, especially for deformable nanoparticles. The objective of this research is to explore the transport behavior of deformable polymeric nanoparticles (nanogel), the factors impacting these behavior, and their EOR potentials. First, 240 published nanoparticle core flooding experiment data were collected and analyzed about the extent to what the nanoparticles can improve oil recovery. Results show that on the laboratory scale the incremental oil recovery could be as high …