مطالعه تجربي تأثير اصلاح سطح نانوذرات در تغيير ترشوندگي سنگ كربناته به منظور ازدياد برداشت نفت

دكتري

در اين پژوهش، اصلاح سطح نانوذرات به منظور تهيه نانوذرات با خاصيت آب‌دوستي بالا انجام شد. براي اين منظور از روش‌هايي چون اتصال عاملي، استفاده از سرمايش، تابش ماكروويو و سنتز نانوذرات تركيبي استفاده شد تا نانوذراتي با خاصيت آب‌دوستي بالا سنتز شوند. اين فرآيندها منجر به افزايش مقدار گروه‌هاي هيدروكسيلي در سطح نانوذرات مي‌شوند كه دليل اصلي بهبود آب‌دوستي آن¬ها مي‌باشد. نانوذرات سنتز شده به منظور تغيير ترشوندگي سنگ كربناته از حالت كاملاً نفت دوست به آب‌دوست استفاده شدند. براي اين منظور با استفاده از اين نانوذرات نانوسيالاتي با غلظت‌هاي مختلف تهيه شدند و سنگ¬ها كاملاً با نانوسيالات اشباع شدند. زاويه تماس قطره نرمال هپتان و آب با سنگ قبل و بعد از پوشش دهي سنگ‌ها با نانوسيالات اندازه¬گيري شد. سنگ‌ها در ابتدا كاملاً نفت دوست بودند به¬طوري¬كه زاويه تماس قطرات نرمال هپتان و آب روي سطح سنگ به ترتيب °C 0 و °C 168 بود. بعد از پوشش دهي سنگ با نانوساختارها زاويه تماس نرمال¬هپتان و آب به ترتيب تا °C 170 و °C 0 تغيير كرد كه اين تأييدكننده تشكيل پوشش‌هاي كاملاً آب‌دوست روي سطوح كاملاً نفت دوست است. پوشش‌هاي ايجادشده روي سنگ‌ها پايداري بالايي در حضور آب سازند با شوري بسيار بالا از خود نشان دادند. همچنين اين نانو پوشش‌ها پايداري حرارتي و مكانيكي بالايي دارند. نانوذرات سنتز شده با استفاده از آناليزهاي SEM، XRD و FTIR مشخصه يابي شدند. بار سطحي نانوذرات در نانوسيال با استفاده از آناليز پتانسيل زتا ارزيابي شد. جذب نانوذرات روي سطح سنگ با استفاده از تصاوير SEM و آناليز XRD بررسي شد. اندازه¬گيري IFT بين نفت و نانوسيال نشان داد نانوذرات قادر به كاهش كشش بين سطحي نفت و آب هستند. نتايج حاصل از آناليزهاي مختلف، نشان‌دهنده‌ي تأثير ملموس اين فرآيندها در خواص نهايي نانوذرات سنتز شده و هم‌چنين تأثير مثبت آن‌ها در تغيير ترشوندگي به سود ازدياد برداشت نفت مخازن كربناته بوده است. در ادامه براي بررسي عملكرد نانوسيال بر تغيير ترشوندگي در مقياس مغزه و تأثير آن بر جريان سيال آزمايش¬هاي سيلاب¬زني انجام گرفت.

193858

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر رضا نوروزبيگي

مهندسي شيمي

دكتر محمدتقي صادقي