مطالعه آزمايشگاهي سيلاب‌زني با نانوسيالات و مكانيزم‌هاي مؤثر بر افزايش بازيافت نفت با استفاده ازميكرومدل شيشه‌اي

اين مقاله بخشي از نتايج يك مطالعه جامع با هدف دستيابي به نانوسيالات پايدار و مؤثر جهت استفاده به عنوان سيال تزريقي غيرامتزاجي در يكي از مخازن نفتي كربناته ايران است. در اين مطالعه كارايي سه نانو سيال گاماآلومينا، اكسيد آهن(III) و سيليكا در سه غلظت 200، 500 و ppm 600 و در دو نسبت تركيب متفاوت آب سازندي و آب تزريقي اين مخزن، با شوري‌هاي 106000 و ppm 234000 جهت ازدياد برداشت از اين مخزن مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين بخش از مطالعه، با انجام آزمايشات جريان دو بعدي در بستر ميكرومدل شيشه‌اي در دماي محيط و فشار اتمسفريك جابه‌جايي نفت توسط سيال تزريقي مطالعه گرديد و مكانيزم‌هاي عملكرد نانوسيالات در افزايش بازيافت مورد بررسي قرار گرفتند. قبل از تزريق با اندازه‌گيري پتانسيل زتا براي اين سيالات در بازه دمايي و فشاري تا دما و فشار مخزن (C°90 و psi 2700) و در هر دو شوري، از پايداري اين نانوسيالات اطمينان حاصل شد. نتايج اين آزمايشات نشان داد كه تزريق هر سه نانو سيال در هر دو شوري مي‌تواند بازيافت نفت را نسبت به بازيافت ناشي از تزريق آب نمك با شوري مشابه تا 25% افزايش دهد. در هر دو شوري بيشترين بازيافت براي نانو سيال آلومينا و سپس به ترتيب براي اكسيد آهن(III) و سيليكا ثبت گرديد. با توجه به تفاوت ناچيز گرانروي نانوسيالات و گرانروي آب نمك با شوري مشابه و همچنين عدم تغيير قابل توجه در كشش بين سطحي فاز آبي نفت براي نانو سيالات آلومينا و سيليكا و نتايج تست هاي استاتيك تعيين زاويه تماس، مكانيزم تغيير ترشوندگي به سمت آب‌دوستي را مي توان به عنوان مكانيزم غالب در افزايش بازيافت نانوسيالات آلومينا و سيليكا در اين افزايش بازيافت در نظر گرفت. با توجه به تغيير كمتر زاويه تماس توسط نانوسيال اكسيد آهن(III) و نتايج تست قطره ي آويزان جهت اندازه‌گيري كشش بين سطحي براي اين نانوسيال، مي توان مكانيزم كاهش كشش بين سطحي فاز آبي نفت براي نانو سيال اكسيد آهن(III) را به عنوان مكانيزم غالب در اين افزايش بازيافت در نظر گرفت. فرايند تشكيل امولسيون با نانو سيال اكسيد آهن(III) و نفت تاييدي بر اين مكانيزم براي نانو سيال اكسيد آهن(III) است.