عنوان
بررسي آزمايشگاهي اثر اصلاح كننده سطحي تري اتوكسي وينيل سيلان در حضور نانوذرات و حلال‌هاي كمكي بر تشكيل و پايداري فوم در فرآيند ازدياد برداشت نفت
نويسنده اصلي
گل‌مرادي، آسنا
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
تزريق گاز دي‌اكسيدكربن با بازده جاروبي ميكروسكوپي بالا يكي از روش‌هاي ارجح براي خروج هيدروكربن‌ها از منافذ ريز در ازدياد برداشت نفت است. با اين وجود، فرآيند تزريق گاز در مخازن هيدروكربوري به‌دليل ويسكوزيته پايين و چگالي كم گاز در محيط‌هاي متخلخل داراي مشكلاتي همچون تحرك نامطلوب و راندمان جاروب ماكروسكوپي ضعيف بوده، كه باعث پديده‌ي انگشتي شدن گاز و جدايش ثقلي خواهد شد. كه براي رفع اين مشكل مي‌توان از فوم به دليل دارا بودن ويسكوزيته ظاهري بالا و تحرك كمتر نسبت به تحرك پذيري گاز استفاده كرد. يكي از مهم‌ترين ويژگي‌هاي فيزيكي فاز مايع، كشش بين سطحي كمتر براي ايجاد فوم بوده كه با اضافه كردن سورفكتانت به‌منظور تثبيت فاز گاز درون مايع جهت توليد فوم در داخل مخازن هيدروكربوري استفاده شده است. به‌انضمام سورفكتانت، استفاده از مواد شيميايي مانند: نانوذرات، حلال‌هاي كمكي، پليمرها، قلياها، يون‌هاي هوشمند و غيره اثرات قابل توجهي برعملكرد فوم داشتند. در اين پايان‌نامه فوم بر پايه نانوذرات به طور بالقوه براي بهبود راندمان بازيافت نفت به‌عنوان عامل‌هاي كنترل حركت استفاده شده است. حتي در شرايط سخت مخازن كه در آن فقط سورفكتانت، يك كانديد مناسب نيست حضور نانوذرات نه تنها باعث بهبود راندمان بازيافت نفت شده است، بلكه ميزان جذب سطحي مواد شيميايي را به سنگ مخزن كاهش داده است. در تمامي مراحل انجام آزمايشات از آب ديونيزه استفاده شده است. پايداري حلال‌هاي كمكي و نانوذرات به‌واسطه‌‍ي روش فوم‌زايي و اندازه‌گيري‌هاي نيمه‌عمر ارزيابي شد. از ميكرومدل آكريليك(پلي‌‌متيل‌متاكريلات) جهت بررسي تأثير تزريق گاز دي‌اكسيدكربن، سيال آبي، فوم سورفكتانت، حلال كمكي و نانوذرات در محيط شكاف‌دار و متخلخل استفاده شده است. سورفكتانت و نانوذرات‌هاي مورد استفاده در اين پايان‌نامه به ترتيب سديم دودسيل سولفات و نانوذرات سيليكا و آلومينيوم اكسيد بوده كه نانوذره سيليكا به‌واسطه تري اتوكسي وينيل سيلان اصلاح سطحي گرديده است. سطح آب‌دوست ذرات سيليكا با اصلاح شدن خاصيت آب‌گريزي پيدا كردند كه درنهايت پايداري فوم را افزايش دادند. با انجام آزمون‌هاي پايداري، غلظت بهينه نانوذرات سيليكا و آلومينيوم اكسيد به ترتيب 0.1 و 1 درصد وزني در غلظت بحراني مايسل بدست آمد. زمان فروپاشي فوم سورفكتانت در حضور سيليكا از 103 به 126 دقيقه و سيليكاي اصلاح شده سطحي 50،70 و 80 درصد وزني از 103 به ترتيب 144، 166 و 138بدست آمد و درنهايت نانوسيليكاي اصلاح شده سطحي 50 درصد به‌علت آبگريز بيشتر نسبت به نمونه 70 و 80 درصد وزني تأثير بيشتري روي پايداري فوم گذاشته است. با نگرش به عملكرد تزريق فوم به ميكرومدل با استفاده از غلظت‌هاي بهينه بدست آمده در آزمون‌هاي پايداري معين شد كه در فرآيند تزريق سيليكاي اصلاح شده نسبت به سيليكا، به‌دليل نفوذ بيشتر نفت به درون فوم با ايجاد پيوند ذرات سيليكاي اصلاح شده با نفت، در ميزان بهره‌برداري نفت از ماتريكس‌ها با مقدار 74.73 درصد وزني بيشترين بازيافت را داشته است.
شماره ركورد
214589
گرايش رشته تحصيلي
مهندسي نفت (مخازن هيدروكربوري)
دانشكده
مهندسي شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان
استاد داور
حميدرضا شاهوردي، محسن محمدي
استاد راهنما
روح الله هاشمي، عليرضا خزعلي