پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر

چکیده در سال‌های اخیر با پیشرفت علم نانو، بسیاری از محققین به استفاده از این مواد برای حل مشکلات موجود در بخش‌های مختلف صنعت نفت روی آورده‌اند. نانو سیال‌های تهیه شده با این مواد می‌توانند جدایش نفت و گاز در داخل مخزن را تسهیل نمود و میزان برداشت نفت را نسبت به روش‌های فعلی افزایش دهند. لذا در این پژوهش اثر نانو ذرات خاک رس بر روی ضریب برداشت نفت مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از دو سیال پایه مختلف آب و اتانول برای پخش شدن نانو ذرات در آن‌ها استفاده شد. اثر افزودن نانو ذرات خاک رس بر روی تغییرات گرانروی و کشش بین سطحی اندازه‌گیری شد. همچنین به منظور بررسی اثر غلظت نانو ذرات در سیال پایه بر روی ضریب برداشت نهایی نفت، نانو سیالات با 3 و 5 درصد وزنی نانو ذرات تهیه شدند. نتایج نشان دادند که اگرچه نانو سیالات حاوی نانو ذرات خاک رس پایداری کمی دارند اما در همین شرایط نیز با اضافه کردن آن‌ها به سیال پایه ضریب برداشت نفت افزایش چشمگیری داشت. همچنین اثر این نانو ذرات هنگامی که در سیال پایه آب پخش می‌شوند بیشتر از اتانول خواهد بود. به عنوان مثال در 5 درصد وزنی، ضریب برداشت نفت با نانو سیال پایه آبی 7/49 درصد و با نانو سیال پایه اتانولی 46 درصد است.

چکیده چگونگی پراکندگی صفحات لایه‌ای خاک رس در محیطهای آبی، ساختارهای متفاوتی را ایجاد کرده و بر خواص نهایی سوسپاسیون آبی آنها تاثیر می‌گذارد. از طرف دیگر، حضور الکترولیتهای مختلف در برخی از کاربردهای صنعتی، پایداری سوسپانسیون‌های خاک رس را تحت تأثیر قرار می‌دهد. با توجه به کاربرد نانوذرات خاک رس در صنایع مختلف و اهمیت این موضوع، در این پژوهش تاثیر روش تهیه، غلظت نانوذرات، نوع و غلظت محیط الکترولیتی و گذشت زمان بر رفتار پایداری سوسپانسیونهای نانوذرات لاپونیت مطالعه شد. نتایج نشان داد که با تهیه سوسپانسیونها به روش غیر مستقیم، نمونه های پایدارتری بوجود می‌آید. مشاهده شد که با افزایش غلظت سدیم کلرید، دافعه بین صفحات خاک رس کاهش یافته و میزان جدایی فازی و ناپایداری سوسپانسیونها در غلظت‌های زیاد این نمک، افزایش می‌یابد. علاوه بر این، دیده شد که با افزایش غلظت نانوذرات لاپونیت، در همه محیط‌های الکترولیتی مورد مطالعه ساختار ژل مانند بوجود می‌آید. در حضور نمک دوظرفیتی کلسیم کلرید اکثر سوسپانسیونها دوفازی و ناپایدار بوده و افزایش غلظت این نمک تاثیر محسوسی بر میزان ناپایداری آنها نداشت. در محیط‌های الکترولیتی حاوی نمکهای تک ظرفیتی و دوظرفیتی (مورد مطالعه در این پژوهش) غلظت کاتیون کلسیم تعیین کننده نوع رفتار سوسپانسیونهای نانوذرات لاپونیت از نظر پایداری بود.