Compositional Dependence of Wetting and Contact Angles in Solid-Liquid-Liquid Systems under Realistic Environments

Authors

  • Wei Xu,

    1. The Craft and Hawkins Department of Petroleum Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA, U.S. 70803-6417
    Search for more papers by this author
  • Subhash C. Ayirala,

    1. The Craft and Hawkins Department of Petroleum Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA, U.S. 70803-6417
    Search for more papers by this author
  • Dandina N. Rao

    Corresponding author
    1. The Craft and Hawkins Department of Petroleum Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA, U.S. 70803-6417
    • The Craft and Hawkins Department of Petroleum Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA, U.S. 70803-6417
    Search for more papers by this author

Abstract

The Dual Drop Dual Crystal (DDDC) contact angle measurement technique has been used in this study with a high-pressure high-temperature optical cell apparatus to measure dynamic contact angles in rock-oil-brine systems at realistic reservoir conditions of temperature and pressure. The experimental observations with live, stocktank, de-asphalted and de-resined crude oils indicate that the stability of oil, which determines the precipitation of asphaltenes for wettability alteration, is controlled by the entire oil composition. The ionic interactions caused by the brine composition and surface charged behaviour of rock substrates have been identified as another main mechanism that can affect wetting and contact angles in solid-liquid-liquid systems.

Abstract

La technique de mesure d'angle de contact Dual Drop Dual Crystal (DDDC) a été utilisée dans cette étude avec une cellule optique à pression et température élevées dans le but de mesurer les angles de contact dynamiques dans des systèmes de roche-huile-saumure dans des conditions de température et de pression dans le réservoir réalistes. Les observations expérimentales à partir des bruts de houille, de référence, désasphaltée et dé-résinée − indiquent que la stabilité de l'huile, qui détermine la précipitation des asphaltènes pour l'altération de la mouillabilité, est contrôlée par la composition complète de l'huile. Les interactions ioniques causées par la composition de la saumure et le comportement de la surface chargée des substrats de roche ont été identifiées comme autre mécanisme important qui peut influer sur le mouillage et les angles de contact dans les systèmes solide-liquide-liquide.

Ancillary