تهيه و شناسايي چهار مايع يوني آب‌دوست و كاربرد آن‌ها در ازدياد برداشت نفت

Synthesis and characterization of four hydrophilic ionic liquids and their application in enhanced oil recovery

در سال‌هاي اخير، تزريق آب، يكي از روش‌هاي ازدياد برداشت نفت (EOR)، بسيار مورد توجه قرار گرفتهاست. اين فرايند زماني مؤثرتر خواهد بود كه آب تزريق شده، همراه با افزودني‌هايي كه منجر به كاهش كشش بين سطحي يا تغيير ترشوندگي شوند، غني شود. در اين پژوهش، چهار مايع يوني آب‌دوست تهيه و با استفاده از HNMR وتجزيه عنصري CHN شناسايي شدند. اين مايع‌هاي يوني شامل 1- (اكتيل، دسيل، دودسيل و تترادسيل) -3-متيل ايميدازوليم كلريد هستند. افزون‌بر اين، ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي آن‌ها مانند چگالي، گرانروي، ضريب شكست و pH در گستره دمايي 10 تا °C 90 اندازه‌گيري شد. اين مواد، به عنوان افزودني براي كاهش كشش بين سطحي در فرايند تزريق آب مورد استفاده قرار گرفتند. غلظت بحراني ميسل (CMC) و كشش بين سطحي (IFT) مابين آب درياي غني‌شده با مايع يوني و نفت خام به عنوان تابعي از غلظت مايع يوني، به‌دست آمد. نتايج نشان داد كه با توجه به كاهش كشش بين سطحي و مقدار مصرف بسيار كم، مايع‌هاي يوني مي‌توانند انتخاب خوبي براي فناوري EOR باشند. هر چه طول زنجيره آلكيل در بخش كاتيوني مايع يوني بلندتر باشد، مقادير IFT و CMC كاهش مي‌يابند. به‌طوري‌كه، تنها با مصرف ppm50 از [C14mim][Cl] مقدار كشش بين سطحي به mN.m-1 65/0رسيد.

Water injection is one of the EOR methods which has shown great potential in recent years. The water flooding process is more effective when the injected water is enriched by chemicals which improves the oil recovery by reducing interfacial tension )IFT( and alternating wettability. In this work four long alkyl chain imidazolium based ionic liquids )ILs( including Octyl, Decyl, Dodecyl, and Tetradecyl methylimidazolium Chloride were synthesized and characterized by 1HNMR and elemental analysis. Furthermore, some physicochemical properties were investigated for studied ILs as a function of temperature. The synthesized ILs were examined as additives in injected water to reduce the IFT in water flooding process. The critical micelle concentration )CMC( point and IFT of enriched sea water by ILs/crude oil were measured as a function of ILs concentration. The results show that ILs can be good candidates for EOR technology due to their significant behavior in IFT reduction and their low consumption. According to obtained results, as the alkyl chain was longer, the CMC point and IFT values were lower. ]C14mim]Cl] was the most effective ILs which 50 ppm of this ILs, reduced the IFT values to 0.65 mN.m-1.