23314

مطالعه تجربي كاهش كشش بين سطحي نفت سنگين با استفاده از نانوذرات معدني به منظور ازدياد برداشت

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي- طراحي فرآيندها

99

99/12/10

دكتر محمد تقي صادقي

دكتر پوريا اسماعيل زاده

مهندسي شيمي

امروزه، نفتي كه ارزان و سريع توليد مي‌شود و منابعي كه توان توليد طبيعي و اقتصادي دارند، رو به كاهش مي‌باشند. با پيشرفت نانوفناوري، مشخص شده است كه اين علم توانمند است تا مشكلات بسياري را در زمينه صنعت نفت و گاز برطرف سازد. از سوي ديگر، كاهش اكتشاف منابع جديد و افزايش تقاضا، توليد بهينه از منابع نفت سنگين را به كمك روش‌هاي ازدياد برداشت نفت، ضروري مي‌كند. بخش عمده‌اي از مخازن نفتي، داراي نفت سنگين مي‌باشد كه توليد از آن‌ها همواره با مشكلاتي همراه خواهد بود. هدف از انجام اين پژوهش، بهره‌گيري از ويژگي‌هاي منحصر به فرد نانوسيالات به منظور كاهش كشش بين سطحي نفت سنگين مي‌باشد. اين كاهش كشش بين سطحي، مي‌تواند باعث حركت بهتر نفت در مخازن شود و در نتيجه، برداشت نفت از مخزن افزايش مي‌يابد. در اين تحقيق، در ابتدا پودرهاي سنگ معدن با استفاده از دستگاه آسياب گلوله سياره‌اي (Planetary Ball Mill) مدل NARYA MPM 4*250 آسياب شده و به ابعاد نانو تبديل گرديد. سپس با اصلاح سطح نانوذرات و سيال‌سازي مناسب، اثر نانوذرات بر كاهش كشش بين سطحي به منظور افزايش برداشت نفت بر روي نفت سنگين ميدان پايدار غرب با چگالي و ويسكوزيته 212 در دماي محيط بررسي شد. براي اين منظور با استفاده از اين نانوذرات، نانوسيالاتي با غلظت‌هاي مختلف تهيه و به نفت سنگين تزريق شده همچنين اثر سورفكتانت CTABو SDSبدون حضور نانوسيالات و اثر سورفكتانت با نانوسيالات بر كشش بين سطحي بررسي و اندازه‌گيري شد. از سوي ديگر، عوامل مهمي مانند pH و شوري و اثر پيش گرمايش بر كاهش كشش بين سطحي بررسي شده است. علاوه بر اين، كشش بين سطحي آب و نفت به عنوان مرجع بدون استفاده از نانوذرات اندازه‌گيري شده كه مقدار آن است. 20 درصد وزني نانوسيال با سورفكتانت CTAB سيال‌سازي و در آب مقطر حل شده و كشش بين سطحي آن 2.45 گزارش بدست آمد. همچنين پايداري نانوسيالات تا 31 روز بعد از تهيه آن‌ها بررسي شد و نتايج نشان دادند كه نانوسيالات حاوي نانوذرات پايداري خود را از دست نمي‌دهند. نانوذرات معدني با استفاده از آناليز FTIR, EDX, SEM, XRF مشخصه‌يابي شدند و مشخص شد كه بعد از آسياب كردن خواص نانوذرات همچنان پابرجا مي‌باشد.

1400/01/15

Experimental study of interfacial tension of heavy oil using mineral nanoparticles for Enhanced Recovery

3/1/2022 12:00:00 AM

Now adays, oil is produced cheaply and quickly and resources that are produced naturally and economically are declining, with the development of nanotechnology, it has become clear that this science is capable of solving many problems in the oil and gas industry. On the other hand, the reduction of the exploration of new resources and increasing demand, it is necessary to optimize the production of heavy oil resources with the help of enhanced oil recovery. Most of the oil reservoirs contain heavy oil, the production of which will always be associated with problems. The purpose of this study is to use the unique properties of nanofluids to reduce the interfacial tension of heavy oil, so that reducing the interfacial tension can cause better movement of oil in the reservoirs and, As a result, Enhanced Oil Recovery from the reservoir. In this experiment, initially ore powders were milled using the NARYA MPM 4 * 250 planetary ball mill and converted to nanoscale. Then, by modifying the surface of nanoparticles and proper fluidization, the effect of nanoparticles on reducing interfacial tension in order to Enhanced Oil Recovery on heavy oil in the stable western field with density and viscosity 212 at ambient temperature was investigated. For this purpose, using these nanoparticles, nanofluids with different concentrations were prepared and injected into heavy oil and also the effects of surfactant CTAB and SDS without the presence nanofluids and the effects of surfactant with nanofluids on interfacial tension were observed and measured. On the other hand, important factors such as pH and salinity and preheating on interfacial tension were observed. In addition, water and oil interfacial tension was measured to be as reference without using nanoparticles. 20 wt % of nanofluid with surfactant CTAB fluidization and in distilled water was dissolved and its interfacial tension 2.45 was reported. at the end the stability of nanofluids were measured 31days after they were prepared and the results showed that nanofluids contain nanoparticles don’t lose their stability. The mineral nanoparticles were characterized using XRF, SEM, EDX, FTIR analysis and it was found that the properties of nanoparticles are also stable after grinding.