سنتز و مشخصه‌يابي ميكروژل‌هاي حساس به دما (آب درخشان) بر پايه پليمرهاي مصنوعي جهت كاهش توليد آب از مخازن نفت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

نفت

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش طراحي و تهيه ميكروژل‌هاي فعال شده با دما، به منظور كنترل همزمان و مديريت توليد آب در مخزن ارائه شده است. اين محصول به روش پليمر شدن امولسيوني معكوس تهيه شد. مواد منتخب درتهيه ميكروژل‌ها در دو فاز آلي و آبي آماده شدند كه فاز آبي شامل اكريل آميد (AM)، 2-اكريل آميد2- متيل پروپان سولفونيك اسيد (AMPS)، N-N – متيلن بيس اكريل آميد (MBA)، آمونيوم پر سولفات (APS)، تري متيل پروپان تري آكريلات (TMPTA)، سديم هيدروكسيد (NaOH) و فاز آلي حاوي دو نوع سورفكتانت غير يوني شامل اسپن 60 (Span 60) و تويين 80 (Tween 80) و سيكلو هگزان بودند. بعد از تهيه تعداد سه نمونه با نسبت‌هاي مولي متفاوت، 16 آزمايش براي هر نمونه طراحي شد. اثر pH، اندازه ذرات و نسبت وزني مواد افزودني بر تورم تعادلي نمونه‌ها در دو دماي محيط (25 درجه سلسيوس) و دماي مخزن (101 درجه سلسيوس)، در دو محيط آب مقطر و آب شور (ppm 40000) مورد بهينه‌سازي قرار گرفت. سنتز1 با تورم 147 برابر نسبت به وزن اوليه نمونه و پايداري درمدت 28 روز به عنوان نمونه بهينه انخاب گرديد. نمونه بهينه به وسيله‌ي وزن سنجي حرارتي، تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني، تفرق نور پويا و رئومتري مورد شناسايي قرار گرفت. بر اساس تصاوير ميكروسكوپي، نمونه بهينه از كره‌هاي به هم چسبيده تشكيل شده است و تا دماي 250 درجه سلسيوس پايداري حرارتي دارد. همچنين ميكروژل سنتز شده استحكام مكانيكي بالايي را در آب شور (ppm 40000) و دماي 90 درجه سلسيوس از خود نشان مي‌دهد. لازم به ذكر است: مدول الاستيك نمونه در حالت سوسپانسيون و در دماي 90 درجه سلسيوس برابر با 800 پاسكال اندازه‌گيري شد. برتري مدول الاستيك به مدول ويسكوز و مستقل بودن آن به اعمال كرنش و فركانس نمايانگر خاصيت ويسكوالاستيك نمونه است. با توجه به نتايج حاصل در طول پژوهش ميكروژل حساس به دمايي با قابليت پاسخگويي به محرك دما، با ساختاري متخلخل و مقاوم به شوري آب (ppm 40000) تهيه گرديد، همانطور كه ملاحظه شد در نمونه‌اي كه عامل شبكه ساز بيشتر است (سنتز 3)، اختلاف ميزان تورم در دماي C25° و C ° 101 بسيار زياد است، علت اين امر دانسيته بسيار زياد حفره‌ها و پيوند شبكه‌اي بسيار محكم نمونه است كه باعث ناتواني در ورود آب و افزايش تورم مي‌شود. بعد از تخريب عامل شبكه‌ساز ناپايدار پس از رسيدن به دماي بحراني (دماي طراحي)، ظرفيت مناسب كافي براي نگهداري آب در ساختار ميكروژل ايجاد شده و به بيشترين ميزان تورم مي‌رسد كه نتايج حاصل از آزمون تورم تعادلي را به خوبي تاييد مي‌كند.

237760

مخزن

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان