اثر اصلاح آب گريزي اسكلروگلوكان بر رفتار جذب آن بر سطح سنگ كربناتي مخزن نفتي

Effect of hydrophobic modification of scleroglucan on its adsorption behavior onto carbonate rock surface of oil reservoir

در اين مقاله، تاثير اصلاح شيميايي پليمر اسكلروگلوكان بر رفتار جذب آن روي سنگ كربناتي مخزن نفتي مورد بررسي قرار گرفت. اصلاح شيميايي اسكلروگلوكان با هدف افزايش آبگريزي آن و از طريق پيوندزني همزمان گروه هاي يوني و آبگريز در ساختار آن صورت پذيرفت. بررسي رفتار جذب نمونه ها بر سطح سنگ كربناتي، افزايش ميزان جذب نمونه هاي اصلاح شده در مقايسه با نمونه اوليه را نشان داد. ارزيابي فاكتورهاي مختلف موثر بر فرايند جذب نشان داد كه ايزوترم لانگموير بهتر از ايزوترم هاي فرندليچ و تمكين مي تواند رفتار جذب اسكلروگلوكان و نمونه اصلاح شده آبگريز را پيش بيني كند. اما توصيف رفتار جذب نمونه اصلاح شده يوني- آبگريز با استفاده از مدل ياد شده مشكل بود. مطالعه سينتيك جذب نمونه ها نشان داد مدلهاي شبه مرتبه دوم و نفوذ درون ذره اي از هماهنگي قابل قبولي براي توصيف نتايج تجربي برخوردار بودند. مطالعات ترموديناميكي دلالت بر وابستگي مقادير انرژي آزاد، GΔ ، به دما و نيز غلبه مولفه هاي آنتروپيك، در مقايسه با مولفه هاي آنتالپيك، در فرآيند جذب نمونه ها داشت. همچنين، مقادير آنتالپي جذب، HΔ، نمونه هاي مختلف ( در حدود KJ/mol 6 براي اسكلروگلوكان اوليه ، در حدود KJ/mol 5 براي اسكلروگلوكان آبگريز و حدود KJ/mol 9 براي اسكلروگلوكان يوني- آبگريز)، بيانگر جذب فيزيكي نمونه ها بر سطح ذرات كربناتي در هر دو محيط آبي و نمكي بود.

In this study, the effect of chemical modification on adsorption behavior of scleroglucan polymer on carbonate rock of oil reservoir was studied. The chemical modification was performed to increase hydrophobicity of scleroglucan while substituting ionic and hydrophobic groups on its structure simultaneously. Investigation of adsorption behavior of the samples on carbonate rock surfaces revealed an increase in uptake of the modified samples compared to the original one. Evaluation of various factors affecting the adsorption process showed that the Langmuir isotherm can describe the adsorption behavior of primary and hydrophobic scleroglucan samples better that Freundlich & Temkin isotherms. However, the adsorption behavior of the ionic-hydrophobic sample was hard to explain using the Langmuir model. A pseudo-second-order & Intra-particle diffusion models could express uptake kinetics of the samples. Thermodynamic studies indicated the temperature-dependency of free energy, ΔG, and the dominant role of entropic phenomena, rather than enthalpic phenomena, in the adsorption process of samples. In addition, ΔH values of different samples (about 6 KJ/mol for the primary scleroglucan, 5 KJ/mol for the hydrophobic scleroglucan and 9 KJ/mol for the ionic-hydrophobic scleroglucan) suggested the physical adsorption of samples onto the carbonate particles surface in both water and brine solutions.