18668

۱۸۶۶۸

مطالعه تجربي اثر نانوكامپوزيت هاي اكسيد روي بر ويسكوزيته نفت سنگين به منظور ازدياد برداشت نفت

كارشناسي ارشد

شبيه سازي و كنترل فرايند

اسفند ۱۳۹۶

دكتر محمد تقي صادقي

مهندسي شيمي نفت و گاز

از ويژه¬گي¬هاي مهم مخازن نفت سنگين ويسكوزيته بالاي آن مي¬باشد. همين دليل ضريب بازيافت نفت در اين مخازن را پايين مي¬آورد. به صورت سنتي در فرايند¬هاي ازدياد برداشت (EOR) براي كاهش ويسكوزيته از روش¬هاي حرارتي استفاده مي¬كنند. اما به دليل هزينه¬هاي اقتصادي بالا براي توليد انرژي بخار و همچنين توليد كك در فرايند تزريق بخار و مشكلات زيست محيطي، اين روش توجيه¬پذير نيست . با كمك نانوذرات مي¬توانيم بدون استفاده از حرارت و يا با استفاده از حرارت محدود و كنترل شده ويسكوزيته را به¬ طور چشم¬گيري كاهش داد. در اين پژوهش از نانوكامپوزيت¬هاي ZnO/CNT كه با عمليات اصلاح سطح، آب دوست شده¬اند، بعنوان نانوسيال¬هاي پايه¬ ي آبي در فرآيند ازدياد برداشت استفاده شده است. نمونه مورد آزمايش، نفت سنگين ميدان سروش با ويسكوزيته 402 سانتي¬پوآز در دماي 80 درجه سانتي¬گراد مي¬باشد. نتايج نشان مي¬دهد كاهش ويسكوزيته نفت سنگين از 402 سانتي پوآز در دماي 80 درجه سانتي¬گراد به 4/93 سانتي پوآز و 2/61 سانتي پوآز فقط با استفاده از نانوذرات مرجع در غلظت¬هاي مختلف ZnO و CNT امكان¬پذير است. در گام بعدي براي بررسي عملكرد نانوكامپوزيت، تاثير چهار پارامتر غلظت، شوري، pH و شدت اختلاط بر ويسكوزيته نفت سنگين بررسي شده است. زماني كه از آب مقطر براي سيال سازي استفاده شده است نمونه نانوكامپوزيت اصلاح سطح شده با آمين و زماني كه از آب دريا براي سيال سازي استفاده شده نمونه اصلاح سطح شده با اسيد چرب جواب¬هاي بهتري داشته اند، و ويسكوزيته تا 26.08 كاهش پيدا كرده است . تاثير pH بر ويسكوزيته ناچيز بوده است كه اين از ويژه¬گي¬هاي مثبت اين نانوكامپوزيت مي¬باشد. اما تاثير اختلاط بر ويسكوزيته بسيار مهم است به طوريكه در شرايط عدم اختلاط، كاهش ويسكوزيته بسيار كمي مشاهده شد و زمانيكه شدت اختلاط مناسب بود ويسكوزيته به طور ميانگين تا 41 سانتي¬پوآز كاهش پيدا كرد. هدف اصلي اين پژوهش كاهش ويسكوزيته نفت سنگين با استفاده از نانوكامپوزيت¬هاي محلول در سيال پايه آبي بدون استفاده از حلال¬هاي قطبي معمول نظير تولوئن، زايلن، هپتان و هگزان در صنعت نفت است. واژه‌هاي كليدي: ازدياد برداشت (EOR)، نانوكامپوزيت، اصلاح سطح، ZnO/CNT، كاهش ويسكوزيته، نفت سنگين

1397/01/26

4/15/2018 12:00:00 AM

One of the important features of heavy oil tanks is its high viscosity, and that's why it reduces the recovery factor of oil in these tanks. Thermal methods were traditionally used to viscosity reduction in enhanced recovery process (EOR). But this method is not justifiable due to the high cost of steam energy production and also the production of coke in the process steam injection process and environmental problems. The viscosity can be dramatically reduced with the help of nanoparticles, without using heat or using limited and controlled heat. In this study, ZnO / CNT nanocomposites, which have been hydrophilic with surface modification operations, have been used as aqueous-based nanofluids in the enhanced recovery process. The sample tested was heavy oil of Soroush field with a viscosity of 402 centipoise at 80 ° C. The results showed that the viscosity reduction of heavy oil from 402 centipoise at temperatures of 80 ° C to the 93.4 centipoise and 61.2 ° C, is possible only using reference nanoparticles at various concentrations of ZnO and CNT. In the next step, the effect of four parameters of concentration, salinity, pH and mixing intensity were investigated on the heavy oil viscosity to evaluate the performance of the nanocomposite. The amine-surface-modified nanocomposite sample, when distilled water was used for fluidization; and the fatty acid-surface-modified sample when seawater was used for fluidization, have better responses and viscosity decreased to 26.08. The effect of pH on viscosity was negligible, which is a positive feature of this nanocomposite. But the effect of mixing on viscosity is very important so that in the absence of mixing, viscosity reduction was very low and when the mixing intensity was appropriate, the viscosity decreased by an average of 41 centipoise. The main objective of this study is to reduce the heavy oil viscosity using the nanocomposites soluble in aqueous-base fluid without using conventional polar solvents in the petroleum industry such as toluene, xylene, heptane and hexane. Keywords: enhance oil recovery, nanocomposite, fluidization, ZnO/CNT, viscosity reduction, heavy oil