بررسی آزمایشگاهی افزایش پایداری فوم با استفاده از نانوذره ، سورفکتانت و بیوپلیمر زانتان جهت افزایش برداشت نفت

Abstract

نیاز روز‌افزون جهانی سبب شده است که در بهره‌برداری از منابع تجدیدناپذیر به‌خصوص منابع نفتی، تلاش بر بهترین استفاده و بهره‌برداری باشد. تزریق گاز در میادین نفتی یکی از روش های متداول در صنعت بهره‌برداری از مخازن هیدروکربوری است. از گازهای متداول تزریق گاز در مخازن، گاز دی اکسید کربن به‌دلیل نتایج خوب تزریق است. در تزریق گاز به مخازن مشکلاتی وجود دارد که از بارزترین آنها می‌توان به حرکت نامطلوب گاز در محیط متخلخل اشاره کرد. از دلایل حرکت نامطلوب گاز، چگالی و ویسکوزیته پایین گاز است. این عوامل سبب جدایش گرانشی و نیز پدیده انگشتی شدن می‌گردد. جایگزین کردن فوم به‌جای گاز یکی از راه‌کارهای کاهش مشکلات تزریق گاز است. سیلاب‌زنی نفت به‌وسیله فوم می‌تواند راندمان جاروبی بهتری نسبت به گاز داشته باشد. فوم ویسکوزیته ظاهری بالاتری نسبت به گاز دارد و در تزریق سبب کاهش پدیده انگشتی شدن خواهد شد. در این پژوهش، با استفاده از آب دیونیزه و در شرایط دمایی و فشاری اتمسفریک، در مرحله نخست توانایی فوم‌زایی محلول‌های طراحی شده مورد بررسی قرار گرفت. در غلظت بحرانی wt.% 24/0 از سورفکتنت، تأثیر انواع پارامترها بر میزان فوم‌زایی مورد بررسی قرار گرفت. علاوه‌بر این، پایداری این محلول ها براساس زمان نیمه عمر فوم مورد اندازه‌گیری قرار گرفت و پارامترهای بهینه محلول نهایی جهت تزریق به میکرومدل تعیین گردیدند. در انتها، محلول به‌دست آمده از پارامترهای بهینه جهت تزریق به میکرومدل انتخاب شده و میزان نفت تولیدی برای محلول‌های مختلف توسط آزمایش محاسبه گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که حضور نانوذره سیلیکا نیمه عمر فوم را حدود 25% افزایش داده و اگر پلیمر زانتان گام نیز به‌همراه نانوذره استفاده شود، این افزایش نیمه عمر به 60% خواهد رسید. برای بررسی اثر تزریق فوم بهبود یافته با پلیمر زانتان گام و نانوذره سیلیکا از یک میکرومدل شیشه‌ای طراحی شده استفاده گردید. میزان نفت باقی‌مانده در میکرومدل در حالتی که از فوم بهبود یافته با پلیمر و نانوذره استفاده شد به حدود 4/4% کاهش پیدا کرد که علاوه‌بر تخلیه محیط متخلخل در زمان کوتاه‌تر، افزایش برداشت قابل توجهی نیز در مقایسه با حالت تزریق فوم بدون پلیمر مشاهده گردید.