بررسی آزمایشگاهی تاثیر یون‌های دو ظرفیتی آب هوشمند بر برهم‌کنش‌های سطحی سیستم آب-نفت خام

Abstract

تزریق آب‌های هوشمند درون مخازن نفتی، یکی از روش‌های جدید ازدیاد برداشت نفت می‌باشد که به‌تازگی مورد توجه پژوهشگران قرارگرفته است. علیرغم تلاش‌های بسیاری که در زمینه بررسی رفتار بین سطحی آب هوشمند و نفت خام شده است، به علت عدم توجه به تأثیر نوع یون‌های موجود در آب بر انتقال اجزای قطبی و انحلال‌پذیر نفت به آب، عدم قطعیت‌های فراوانی در این زمینه وجود دارد. در این مطالعه سعی شده است تا با در نظر گرفتن حلالیت برخی از اجزای قطبی موجود در نفت خام و تأثیر نوع یون‌های موجود در آب بر ایجاد قطبیت سطح مشترک دو فاز در طول مدت 45 روز که آب و نفت در تماس با یکدیگر قرار گرفته اند، و با طراحی آزمایش‌هایی مدون، به شناختی کامل‌تر از پدیده‌های بین سطحی رسیده و تأثیر آن را بر تغییر خواص بین سطحی فازها مشخص نماییم. <br /> اندازه‌گیری pH آب‌های هوشمند، تاثیر شدید زمان تجانس و نوع یون‌های موجود در آب را بر میزان انحلال اجزای اسیدی نفت به درون آب‌های هوشمند را نشان داد. با افزایش یون‌های دو ظرفیتی انحلال‌پذیری اسیدهای نفتنیک در آب بیشتر شد. برای بررسی این یافته مهم و تایید انحلال اجزای قطبی نفت در آب، آزمایش اسپکتروفوتومتری در طول موج ماورابنفش-مرئی انجام شد. آزمایش کشش بین سطحی بر روی نمونه‌های آب هوشمند و نفت خام برای بررسی تاثیر انحلال اجزای قطبی نفت بر روی خواص بین سطحی، انجام پذیرفت. این نتایج نشان داد که یون سولفات علاوه بر اینکه بیشترین تاثیر را بر انحلال اجزای قطبی نفت در آب دارد، باعث کاهش کشش بین سطحی آب-نفت می‌شود. البته حضور یک کاتیون (مانند منیزیم) برای بهبود عملکرد یون سولفات ضروری می‌باشد. همچنین وجود یون های تک ظرفیتی در آب به نگه‌داشتن اجزای قطبی نفت بر روی سطح تماس دو فاز و کاهش کشش بین سطحی کمک می کند.