Displacement of bitumen from reconstituted oil sands by aqueous solutions

Authors


Abstract

A simple method has been developed for modelling the recovery of bitumen from packed beds of oil sand by water or caustic solution displacement. Batches of reconstituted oil sand were prepared by intimately mixing predetermined amounts of sand, water, and bitumen, thereby permitting the composition of the oil sand to be controlled and varied within a wide range. Dilution of the bitumen with hexadecane facilitated the mixing process and allowed experiments to be performed at low temperatures while maintaining oil-water viscosity ratios comparable to those prevailing at the higher temperatures encountered during hot water or steam displacements in the field. The effects of a wide range of compositional and operational variables were studied using a two-level fractional factorial design technique and the findings are discussed. Of particular interest are the observations that the density and initial connate water saturation of the oil sand exert significantly more effect on bitumen recovery efficiency for the case of water displacement than for caustic solution displacement.

Abstract

Nous avons mis au point un modèle simple de réupération de bitumes provenant de lits à garnissage de sable pétrolifère par déplacementm à l'eau ou avec une solution caustique. Des charges de sable pétrolifère reconstitué ont été préparées en mélangeant soigneusement des quantités prédéterminées de sable, d'eau et de bitumes, permettant ainsi le dosage de la composition et des variations dans une large plage. La dilution bitumes avec de l'hexadécane facilite le mélange et permet d'effectuer des expériences à basses températures tout en maintenant des rapports de viscosité pétrole-eau comparables à ceux obtenus avec les tempŕatures élevées rencontrées au cours des déplacements par de la vapeur ou de l'eau chaude dans le gisement. Nous avons étudié les effets d'une large gamme de composition et opératoires en faisant appel à une technique de calcul factoriel fractionnel à deux niveaux. Des observations extrémement intéressantes ont été effectuées sur la densité et la saturation initiale en eau fossile du sable fétrolifére, dont les effets sur l'efficacité de réupération des bitumes sont beaucoup plus importants dans le cas du déplacement par de l'eau que par la solution caustique.

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