امكان سنجي و بررسي ميكروسكوپي ساز و كار فرايند ازدياد برداشت نفت با استفاده از تزريق نانو ذرات خاك رس در ميكرو مدل شيشه اي

Feasibility Study and Microscopic Investigation of the Mechanism of Enhanced Oil Recovery Process Using Injection of Clay Nanoparticles into the Glass Micromodel

در سال هاي اخير با پيشرفت علم نانو، بسياري از محققين به استفاده از اين مواد براي حل مشكلات موجود در بخش هاي مختلف صنعت نفت روي آورده اند. نانو سيال هاي تهيه شده با اين مواد مي توانند جدايش نفت و گاز در داخل مخزن را تسهيل نمود و ميزان برداشت نفت را نسبت به روش هاي فعلي افزايش دهند. لذا در اين پژوهش اثر نانو ذرات خاك رس بر روي ضريب برداشت نفت مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور از دو سيال پايه مختلف آب و اتانول براي پخش شدن نانو ذرات در آن ها استفاده شد. اثر افزودن نانو ذرات خاك رس بر روي تغييرات گرانروي و كشش بين سطحي اندازه گيري شد. همچنين به منظور بررسي اثر غلظت نانو ذرات در سيال پايه بر روي ضريب برداشت نهايي نفت، نانو سيالات با 3 و 5 درصد وزني نانو ذرات تهيه شدند. نتايج نشان دادند كه اگرچه نانو سيالات حاوي نانو ذرات خاك رس پايداري كمي دارند اما در همين شرايط نيز با اضافه كردن آن ها به سيال پايه ضريب برداشت نفت افزايش چشمگيري داشت. همچنين اثر اين نانو ذرات هنگامي كه در سيال پايه آب پخش مي شوند بيشتر از اتانول خواهد بود. به عنوان مثال در 5 درصد وزني، ضريب برداشت نفت با نانو سيال پايه آبي 49/7 درصد و با نانو سيال پايه اتانولي 46 درصد است.

In recent years, with the advancement of nanoscience, many scientists have used nano materials to solve existing problems in various sectors of oil industry. Nanofluids made with these materials can facilitate the separation of oil and gas in a reservoir and increase oil recovery factor compared to current methods. Therefore, in this work, the effect of clay nanoparticles on oil recovery factor was investigated. For this purpose, two different base fluids, water and ethanol, were used to disperse the nanoparticles. The effect of adding clay nanoparticles on viscosity changes and interfacial surface tension was determined. Also, in order to investigate the effect of nanoparticle concentration in the base fluid on the ultimate oil recovery factor, nanofluids with 3 and 5 wt% were prepared. Results show that oil recovery factor increases significantly in these conditions by adding them into the base fluid, though nanofluids included clay nanoparticles have less stability. Also, the effect of these nanoparticles dispersed in water is greater than in ethanol. For example, at 5 wt%, oil recovery factor for water based nanofluid was 49.7% and for ethanol based nanofluid was 46%.