پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر
فصلنامه علمی - پژوهشی

مطالعه آزمایشگاهی تاثیر نانو کامپوزیت پلی آکریل آمید برروی خواص سنگ و سیال مخزن در حضور آب سازندی

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

اصغر گندم کار 1
فاطمه نیری 2
ندا جوانمرد 3
هادی عدلو 2
مهدی شریف 4

1 دانشکده مهندسی شیمی و مواد، بخش مهندسی نفت، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

2 دانشکده مهندسی شیمی و مواد، بخش مهندسی شیمی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز، همکار تحقیقاتی

4 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شیراز، دانشکده مهندسی شیمی و مواد، گروه مهندسی پلیمر

چکیده
یکی از روشهای مرسوم ازدیاد برداشت در مخازن نفتی جهان، روش سیلاب زنی با آب است. اشباع بالای نفت باقی مانده در انتهای فرایند تزریق آب، ناشی از راندمان کم جاروبی و رخ دادن سریع پدیده ی مخروطی شدن می باشد. این مشکل با افزودن پلیمر به آب تزریقی و کنترل تحرک پذیری جبهه تزریقی رفع خواهد شد. در این مطالعه سعی شده است از طریق سنتز نانوکامپوزیت ﭘﻠﻲ ﺍﻛﺮﻳﻞ ﺁﻣﻴﺪ، تغیرات تحرک پذیری سیال تزریقی، کشش بین سطحی و ترشوندگی سنگ مخزن آهکی مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر این، عملکرد پلی آکریل آمید تزریقی در شرایط شوری بالای آب سازند، از طریق افزودن نانو ذره سلیس، کنترل گردید. نتایج تست زتا نشان می دهد که افزودن نانو ذره سیلیس موجب پایداری عملکرد پلی آکریل آمید در شرایط شوری بالا می شود. همچنین نانو کامپوزیت پلی اکریل آمید با غلظت 1 درصد نانو دارای کمترین میزان کشش بین سطحی (mN/m 18.34) و بیشترین تمایل به شرایط آبدوستی را دارد. علاوه بر این، نانو کامپوزیت پلی اکریل آمید با درصد نانو سیلیکای 1، بهترین عملکرد را برروی ویسکوزیته آب مخزن دارد که می تواند موجب بهبود نسبت تحرک پذیری گردد (1.07=M) و تولید نفت را افزایش دهد.

کلیدواژه‌ها

نانوکامپوزیت پلی آکریل آمید
کنترل تحرک پذیری
کشش بین سطحی
ترشوندگی سنگ مخزن آهکی
پتانسیل زتا

موضوعات

عنوان مقاله English

The experimental study of the effect of polyacrylamide nanocomposite on reservoir rock and fluid properties in presence of formation water

نویسندگان English

Asghar Gandomkar 1
Fatemeh Nayeri 2
Neda Javanmard 3
Hadi Adloo 2
Mehdi Sharif 4
1 IAU, Shiraz university
2 IAU, Shiraz University
3 IAU, Shiraz, research assistant
4 IAU Shiraz, Chemical and material school, polymer engineering department
چکیده English

one of the most common improved oil recovery method in the world. High residual oil saturation at the end of this method is due to low macroscopic sweep efficiency and viscous fingering. It can be improved by the mobility control during polymer solution injection. In this study, by of silica/ the effect of it on IFT, viscosity, and was investigated. In addition, the performance of in high salinity water was studied by using nano particles. The zeta potential results show that the stability of polymer solution was enhanced in of nano particles in high salinity water condition. Also, the lowest IFT was obtained for contained 1 percent nano silica (18.34 ), and the most tendency to water wet conditions was provided for this concentration. In addition to, 1 percent nano silica/ has the best performance on formation water viscosity and improved the mobility ratio to 1.07, which it can increase the oil recovery.

کلیدواژه‌ها English

Silica/polyacrylamide nanocomposite
Mobility control
IFT
Limestone rock wettability
Zeta potential
]1[ دیب, ف.م. شبیه سازی‌روش‌های ازدیاد برداشت‌ تزریق‌ آب ‌و ‌تزریق ‌پلیمر ‌در ‌یک ‌‌مخزن ‌نفتی ‌جهت ‌افزایش ‌راندمان ‌جابه جایی. دانشکده ی مٍهندسی معدن، متالورژی و نفت. دی 87, دانشگای صنعتی امیرکبیر (1387).
]2[ علیزاده, پ. محمودی، م. ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژی ﻫﺎی ﻧﻮیﻦ در ازدیﺎد ﺑﺮداﺷﺖ ﻧﻔﺖ. ﻫﻢ اﻧﺪیﺸﺎن ﭼﺮﺧﻪ ﻋﻠﻢ و ﺻﻨﻌﺖ 1392 (1392).
[3] Chen, Z., Schuman, T,P. Bai, B. Polyacrylamides - Enhanced Oil Recovery (2016).
[4] Chen, Z., Polyacrylamide and its derivatives for oil recovery. (2016).
]5[ آفتاب, ش.ا. کاربرد فناوری نانو در فرآیندهای ازدیاد برداشت نفـت خام ماهنامه تیرماه 94 شماره 4 فناوری نانو سال چهاردهم: . 22-18(1394).
[6] Sinha Ray, S. and M. Okamoto, Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing. Progress in Polymer Science, 28(11): p. 1539-1641, (2003).
[7] Suleimanov,B.A. Ismailov,F.S. Veliyev, J. Effect of nano fluids made by anionic surfactant on interfacial forces tension of surfactant solution. Petroleum Science and Engineering, 78.(2011).
[8] Nguyen,P,T. Huu Do,B. Pham,D,Kh. Nguyen,H,A. Pham,D,Q. Nguyen,B,D. SPE 157127, SPE International Oilfield Nanotechnology Conference, The Netherlands (2012).
[9] Ju,B. Fan,T. Li,Zh. Improving Water Injectivity and Enhanced Oil Recovery by Wettability Control Using Nanopowders, B. Ju et al. Journal of Petroleum Science and Engineering 86–87, 206–216, (2012)
[10] Ehtesabi, H. Ahadian, M. Taghikhani ,V. Ghazanfari, M,H. Enhanced Heavy Oil Recovery in Sandstone Cores Using TiO2 Nanofluids, Energy Fuels 28, 423−430, (2014).
[11] Roustaei, A. Saffarzadeh,S. Mohammadi,M. An evaluation of modified silica nanoparticles’ efficiency in enhancing oil recovery of light and intermediate oil reservoirs. Egyptian Journal of Petroleum, (3) 22. 427-433, (2013).
[12] Hendraningrat, L. Li,S. Torsæter,O. Effect of Some Parameters Influencing Enhanced Oil Recovery Process using Silica Nanoparticles. Paper SPE 165955-MS presented at SPE Reservoir Characterisation and Simulation Conference, The Abu Dhabi, UAE, 16–18 September,(2013).
[13] Zhu, D. We,L. Wang, B. Feng, Y. Energies, 7 (2014).
[14] Nguyen, B.D. Ngo,T.K. Bui, T.H. Pham, D.Kh. Dinh, X.L. Nguyen, Ph.T. Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 6 (2015).
]15[ هرهدشت, ج., تهیه ی هیدروژل های شبکه ای درهم (IPN) نانوکامپوزیتی بر پایه پلی اکریل آمید و مطالعه رفتار تورمی و کاربرد آنها برای ازدیاد برداشت نفت. (1388).
]16[ حکمت زاده،ع.ا. همتی،م. سجادیان،ا. شبیه سازی سیلابزنی پلیمری در یکی از مخازن نفتی ایران. ﻣﺎﻫﻨﺎﻣﻪ ﺍﻛﺘﺸﺎﻑ ﻭ ﺗﻮﻟﻴﺪ/ ﺷﻤﺎﺭﻩ 58 / ﺁﺫﺭ ﻣﺎﻩ 1390, (1390).
]17[ ربیعی ا، لنگرودی ا، جمشیدی ه، گیلانی م، تهیه و شناسایی نانوکامپوزیت هیبریدی پلی آکریل آمید ـ نانوذرات سیلیکا، مجله علمی ـ پژوهشی، علوم و تکنولوژی پلیمر، سال بیست و پنجم، شماره 5، 414-406، آذر-دی 1391.
]18[ دارابی م، صادقی م، علی مردان ز، بررسی ویژگی های گرمایی هیدروژل نانوکامپوزیتی پایه کاراژینان حساس به محیط های یونی، نشریه پژوهش های کاربردی در شیمی، سال هشتم، شماره 1، 58-49، بهار 93.
]19[ ورامنش ا، سلیمان ر، نانوکامپوزیت های‌ پلیمر/ ‌‌گرافن‌ ‌: سنتز، خواص و کاربردها‌، هم اندیشان چرخه علم و صنعت، 1392.
]20[ تمثیلیان, ی. رمضانی,ا. آیت اللهی,ش. مروری بر کاربرد نانومواد در فرایند ازدیاد برداشت نفت. ماهنامه فناوری نانو آبان 95 شماره 8 سال پانزدهم.(1395).
]21[ بهرامیان, ع.م.ا.د.ب., به بررسی تأثیرذرات نانو رس مونت موریلونیت بر ژل پلیمرهای مورد استفاده در عملیات انسداداب در مخازن نفت اکتشاف و تولید (شماره68) خرداد 89, 1389.
[22] Gandomkar, A. Rahimpour, M.R. Investigation of Low-Salinity Waterflooding in Secondary and Tertiary Enhanced Oil Recovery in Limestone Reservoirs Energy Fuels (2015).
[23] Gohn, D. Dyke, V. Kasperski, K. Thermogravimetric Study of Polyacrylamide with Evolved Gas Analysis Journal of Polymer Science: Part A Polymer Chemistry. Vol. 31,1807-1823 (1993) Q 1993 John Wiley & Sons, Inc,(1993).
[24] Yang, M.H. The two-stage thermal degradation of polyacrylamid. polymer testing 17 (1998) 191-198 (1997).
]25[ خضرایی,م. پرهیزکار،ن. میکروسکوپ الکترونی روبشی عبوری و کاربرد آن در فناوری نانو و علم مواد. ماهنامه فناوری نانو سال چهاردهم بهمن ماه 94 (شماره 11) (1394).
[26] Abdallah,W. Buckley,J.S. Carnegie,A. Fundamentals of Wettability. 44-61,(2007).
[27] Plaza, I. Ontiveros-Ortega, A. Calero, J. Aranda, V. Implication of zeta potential and surface free energy in the description of agricultural soil quality: Effect of different cations and humic acids on degraded soils. Soil and Tillage Research, 148-158.( 2015).
[28] Jang,J,Y. Park,H,W. Formation and structure of polyacrylamide-silica nanocomposites by sol-gel process JournalofAppliedPolymerScience,Vol.83,1817–2002 © (2002)1823, JohnWiley&Sons,Inc., (2001).
[29] Glover,P. Formation Evaluation MSc Course Notes Relative Permeability 104-130. (2010).
[30] Sarem,S. Development Geology Reference Manual. Waterflooding: Part 10. Reservoir Engineering Methods. (1992).
[31] Chen,Z. Schuman,T.P. Bai,B. Polyacrylamides and hydrophobically modified polyacrylamide by a water-free Suspension polymerization: the synthesis and characterization (2016).
[32] Clogston,J.D.Patri,A.K. Chapter 6: Zeta Potential Measurement, Characterization of Nanoparticles Intended for Drug Delivery, Methods in Molecular Biology, vol. 697. 63-70. (2011).
[33] Larsson.M. Hill.A. Duffy. J. Suspension stability, Why particle size, Zeta potential and Rheology are important. Annual transactions of the Nordic rheology society, vol 20. 209-214. (2012).

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما