Interaksi Sodium Lignosulfonat dengan Silika Nano Partikel pada Proses Enhanced Oil Recovery
Sarah Dampang, Prof. Ir. Suryo Purwono, MA.Sc., Ph.D., IPU, ASEAN.Eng., ACPE.; Ir. Muhammad Mufti Azis, S.T., M.Sc., Ph.D., IPM.; Ir. Ahmad Tawfiequrraman Yuliansyah, S.T., M.T., D.Eng., IPM.
2024 | Disertasi | S3 Teknik Kimia
Penggunaan nanopartikel dalam surfaktan
untuk meningkatkan kinerja proses enhanced oil recovery (EOR) saat ini telah
menarik perhatian masyarakat. Oleh karena itu, perlu dilaksanakan study guna
mengevaluasi interaksi nanopartikel dalam surfaktan dalam memengaruhi berbagai
faktor lingkungan di dalam reservoir. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
(i) mengevaluasi efek penambahan larutan silika nano partikel (SNP) terhadap larutan
formulasi sodium lignosurfonat (FSLS), (ii) mengidentifikasi interaksi antara larutan
kombinasi FSLS dan SNP dengan fluida dan batuan pasir di reservoir, serta (iii)
memahami mekanisme larutan kombinasi FSLS dan SNP yang mungkin berkontribusi
dalam proses EOR. Dalam penelitian ini, dilakukan studi eksperimental untuk
menilai dampak larutan SNP ketika dicampur dengan larutan FSLS. Serangkaian
eksperimen dilakukan untuk mengukur kompatibilitas, ketegangan antarmuka,
stabilitas termal, filtrasi, perilaku fasa, sudut kontak, adsorpsi, dan core
flooding. Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukan, kondisi optimal
untuk larutan kombinasi FSLS dan SNP adalah FSLS 1%+SNP 0,1%.
Hasil
penelitian menunjukkan bahwa penambahan SNP 0,1% meningkatkan recovery
factor (RF) sebesar 60?ri initial oil in place (IOIP),
dibandingkan dengan penggunaan hanya FSLS 1% yang menghasilkan RF sebesar
23,53% IOIP. Interaksi antara larutan kombinasi FSLS
1%+SNP 0,1% menghasilkan nilai tegangan antarmuka dalam rentang 10-4–10-3
mN/m. Pengamatan kompatibilitas menunjukkan bahwa larutan tersebut stabil dalam
satu fasa, tidak mengendap, tampak jernih dan memiliki stabilitas termal selama
16 minggu. Sudut kontak berada di bawah 90°, dan perilaku fasa menunjukkan
jenis Winsor III. Pada percobaan adsorpsi menunjukkan penurunan adsorpsi pada
batuan pasir sebesar 22,8%. Hasil
rasio filtrasi lebih kecil dari 1,2 menunjukkan bahwa tidak terdapat partikel
pengotor dalam larutan kombinasi FSLS 1%+SNP 0,1%. Mekanisme yang mungkin
terjadi pada proses EOR dengan penggunaan larutan kombinasi FSLS 1%+SNP 0,1% termasuk
tegangan antarmuka, emulsifikasi, perubahan keterbasahan, dan adsorpsi statik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan larutan kombinasi FSLS 1%+SNP
0,1% memiliki potensi besar untuk meningkatkan proses chemical EOR.
The use of nanoparticles in surfactants to
improve the performance of enhanced oil recovery (EOR) processes has currently
attracted public attention. Therefore, it is necessary to carry out studies to
evaluate the interaction of nanoparticles in surfactants in influencing various
environmental factors in the reservoir. The objectives of this study were to
(i) evaluate the effect of adding silica nanoparticle (SNP) to the formulation
of sodium lignosulfonate (FSLS), (ii) identify the interaction between the
combination of FSLS and SNP with reservoir fluids and sandstones, and (iii)
understand the mechanism of the combination of FSLS and SNP surfactants that
may contribute to the EOR process. In this study, an experimental study was
conducted to assess the impact of SNPs when mixed with FSLS. Experiments were
conducted to measure compatibility, interfacial tension, thermal stability,
filtration, phase behavior, contact angle, adsorption, and core flooding. Based
on the results of the experiments, the optimal condition for the combination
solution of FSLS and SNP is FSLS 1%+SNP 0.1%.
The results demonstrated that adding SNP
0.1% increased the recovery factor (RF) to 60% of the initial oil in place
(IOIP), compared to 23.53% IOIP with FSLS 1% alone. The solution combination of
FSLS 1%+SNP 0.1% resulted in interfacial tension values ranging from 10-4
to 10-3 mN/m range. Compatibility tests indicated stability as a
single phase with no sedimentation, which appeared clear, and thermal stability
over 16 weeks. The contact angle was below 90°, and the phase behavior
indicates the Winsor III type. The adsorption experiment showed a decrease in the
adsorption of sandstone by 22.8%. With a filtration ratio of less than 1.2, the
FSLS 1%+SNP 0.1% solution contained no impurity particles. Possible mechanisms
for EOR using FSLS 1%+SNP 0.1% include interfacial tension, emulsification, wettability
alteration, and static adsorption. The results show that using the combination
solution of FSLS 1%+SNP 0.1% has great potential to improve the chemical EOR
process.
Kata Kunci : EOR, sodium lignosulfonat, tegangan antarmuka, keterbasahan, adsorpsi.