بخشی از مقاله
چکیده
ازدیاد برداشت شیمیایی نفت یکی از روش های ازدیاد برداشت نفت می باشد که در آن از مواد شیمیایی نظیر سورفکتانت، پلیمر و آلکالین ها استفاده می شود. استفاده همزمان این روش با علم نانو ذرات باعث بهبود بازیافت نفت شده است. از طرفی آب مغناطیسی باعث تغییرات در خواص آب مانند تغییر ترشوندگی شده است. بنابراین در این پژوهش به بررسی ترکیبی اثر نانو ذرات و آب مغناطیس بر پدیده های سطحی در ازدیاد برداشت شیمیایی نفت پرداخته شد. با توجه به نتایج تحلیل آماری، نانو ذرات باعث کاهش زاویه تماس آب با سنگ - 38/4 درجه - شدند. همچنین استفاده از سورفکتانت در محلول های حاوی نانو ذره باعث کاهش بیشتر زاویه تماس آب با سنگ نسبت به محلول های نانو ذره 7/5 - درجه کمتر از محلول نانو ذره - شد. میدان مغناطیس اثر معنی داری بر روی تغییر ترشوندگی نداشت.
واژههای کلیدی: میدان مغناطیس، نانو ذرات، ازدیاد برداشت شیمیایی، ترشوندگی
.1 مقدمه و مبانی نظری
ازدیاد برداشت شیمیایی یکی از روش های ازدیاد برداشت می باشد که در آن از موادی نظیر سورفکتانت استفاده می شود. یکی از مکانیزم های این روش تغییر ترشوندگی سنگ مخازن می باشد - . - 1 فناوری نانو دانشی است که وارد تمامی صنایع از جمله صنایع نفت و گاز شده است. گزارش ها حاکی از آن است که این روش در کنار روش ازدیاد برداشت شیمیایی باعث کاهش بیشتر تغییر ترشوندگی می شود . - 2 - امروزه علم نوین میدان مغناطیس مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این علم با استفاده از میدان مغناطیس، خصوصیات مواد و سیالات تغییر پیدا می کنند. یکی از مهم ترین سیالاتی که تحقیقات وسیعی بر روی آن صورت گرفته است، آب می باشد. خصوصیات آب در حضور میدان مغناطیس باعث تغییر در آرایش مولکولی آب شده است و بدین ترتیب خصوصیات آب از جمله ترشوندگی و غیره تغییر پیدا می کند 3 - و. - 4
اتسوکا و ازکی - 2006 - 1 بیان کردند که درجه مغناطیس شدن آب می تواند به صورت کمی و به راحتی با زاویه تماس مورد ارزیابی قرار بگیرد. آن ها حالت ایستایی مغناطیس کردن را نیز بررسی و مشاهده کردند که تغییر کوچکی بر زاویه تماس - 2 درجه - حاصل شد . این دو نتیجه گرفتند تنها زمانی آب خالص مغناطیس می شود که در آن هوا یا اکسیژن حل شود و همچنین هیچ نوع یونی وجود نداشته باشد. همچنین امواج فراصوت باعث می شود که آب مغناطیس سریعا خاصیت خود را از دست بدهد . - 3 -
پنگ و بو - 2008 - 2 در یکی از تحقیقات خود به بررسی تغییر ترشوندگی توسط آب مغناطیس پرداختند. آن ها تغییر ترشوندگی را بر روی سطح مس، گرافیت، مسکوییت و ژل سیلیکا اندازه گیری کردند. جز در مورد مسکوییت3 که کاملا آب دوست بود، در تمامی موارد زاویه تماس کاهش پیدا کرد و این دو نتیجه گرفتند که آب مغناطیس آب گریزی را کاهش می دهد . - 4 - ازدیاد برداشت شیمیایی و نانو ذرات باعث تغییر ترشوندگی می شوند و از طرفی علم آب مغناطیس کمتر در مهندسی نفت به کار برده شده است و به هیچ عنوان در کنار روش های ازدیاد برداشت شیمیایی و نانو ذرات به کار نرفته است. بدین صورت هدف این مطالعه به کار گیری همزمان این روش ها برای بررسی تغییرات ترشوندگی می باشد.
.2 روش و مراحل تحقیق
سورفکتانت آنیونی مورد استفاده در این تحقیق، سدیم دی دسیل سولفات - SDS - بود. سنگ کربناته سازند آسماری به عنوان سنگ متخلخل مخزن در نظر گرفته شد. ترکیبات سنگ کربناته در جدول 1-2 آورده شده است. از نفت سازند بنگستان میدان اهواز با 41/7 API برای کهنه سازی سنگ استفاده شد.قابل ذکر است که از دستگاه اندازه گیری زاویه تماس KRUSS G2 برای عکس برداری از قطره بر روی سنگ استفاده شد. با توجه به آزمایشات اولیه، از سوزن این دستگاه استفاده نشد و به جای آن از قطره چکان شیشه ای استفاده شد. همچنین اندازه گیری زاویه تماس سیال و سنگ توسط نرم افزار Imagej انجام شد. قابل ذکر است که آنالیز های آماری این تحقیق توسط نرم افزار Minitab ورژن 17 گزارش شد.
سنگ های قطعه بندی شده ابتدا درون نفت گذاشته شدند. سپس کهنه سازی بر روی آن ها در آون در دمای 90 درجه سانتی گراد به مدت یک ماه صورت گرفت.با توجه به نتایج اتسوکا و ازکی - 2006 - ، از پخش شدن نانو در آب مغناطیس استفاده نشد. بدین رو ابتدا محلول نانو به غلظت های صفر و 1000 پی پی ام توسط آب معمولی - آب دوبار مقطر - تهیه و سپس سورفکتانت به غلظت صفر و 2450 پی پی ام درون آن حل شد. در ادامه محلول آماده شده درون میدان مغناطیس با شدت 3670 گوس به مدت یک ساعت به صورت ایستایی قرار گرفت. سپس سنگ کربناته درون محلول ها در مدت زمان های نیم، یک و 24 ساعت غوطه ور شد. در انتها اندازه گیری زاویه تماس توسط قطره آب معمولی انجام شد.
.3 ارائه و تحلیل نتایج
همانطور که آنالیز آماری نشان می دهد، فاکتور غلظت نانو و زمان غوطه وری سنگ در محلول بر کاهش ترشوندگی اثر گذار بوده اند. هرچند که کاهش زاویه تماس برای محلول نانو مغناطیس نسبت به محلول های دیگر بیشتر می باشد، اما تحلیل آماری این کاهش زاویه تماس را موثر نمی داند. بدین رو عدم تاثیر میدان مغناطیس بر روی محلول نانو ذره نتیجه گرفته می شود.همچنین نتیجه مشابهی برای حالتی که سورفکتانت به محلول نانو ذره اضافه می شود، بدست آمد. شکل 2-3 کاهش زاویه تماس را برای محلول نانو ذره با غلظت و 1000 پی پی ام و سورفکتانت با غلظت های صفر و غلظت بحرانی مایسل و جدول 2-3 آنالیز آماری این آزمایش را نمایش می دهند.
