بررسی آزمایشگاهی تأثیر سورفکتانت بر نقش نانو ذره در ازدیاد برداشت نفت توسط فوم پایه آبی
[پایاننامه]
Experimental investigation of the impact of surfactant on the role of nanoparticles in enhanced oil recovery using aqueous foam injection
/سراج محمدی
: مهندسی نفت و گاز
، ۱۴۰۱
۸۸ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی نفت- بهرهبرداری
۱۴۰۱/۰۵/۰۱
صنعتی سهند
استفاده از نانوذرات به منظور افزایش پایداری فوم در دهه اخیر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است .در این مطالعه آزمایشگاهی، به منظور تصحیح خواص سطحی نانوذره برای بهبود خواص فوم از سورفکتانت آنیونی و کاتیونی با حلال آب دی یونیزه استفاده شده است .با اندازهگیری کشش سطحی محلولهای مولد فوم در بازهی وسیعی از غلظت سورفکتانت، در دما و فشار محیطی، دریافت شد که حضور و عدم حضور نانوذره تاثیری بر مقادیر کشش سطحی سورفکتانت آنیونی ندارد .در نقطه مقابل، مخلوط سورفکتانت کاتیونی و نانوذره سیلیکا دارای کشش سطحی بالاتری نسبت به محلول سورفکتانت کاتیونی است .بر اساس نتایج کشش سطحی ، در حضور سورفکتانت کاتیونی، دامنه غلظت سورفکتانت به دو ناحیه جذب سطحی در حدود CMC (۱) از سورفکتانت و جذب سطحی مولکولهای سورفکتانت بر سطح نانوذره( در حدود CMC ۰/۵ و ۱/۵ درصد وزنی از سورفکتانت ) تقسیم میشود که با اضافه کردن هردو سورفکتانت به نانوذره، فوم آبی تشکیل میشود .آزمایش تزیق فوم به صورت ثانویه و ثالثیه به منظور بررسی رفتار بازیافت نفت و اثرات ازدیاد برداشتی محلولهای مولد فوم مختلف انجام گرفت .در این آزمایش، گاز دی اکسید کربن با کیفیت ۵۰ درصد به صورت همزمان با محلول مولد فوم در دمای محیط و فشار انتهایی آتمسفر تزریق شد .بر اساس نتایج تزریق ثانویه، فوم پایدار شده با مخلوط سورفکتانت و نانوذره در جذب سطحیCMC۱ دارای زمان میانشکنی بالاتر( ۰/۳۲ حجم حفره تزریق شده) نسبت به به فوم پایدار شده با مخلوط سورفکتانت و نانوذره در جذب سطحیCMC۱و۱/۵( ۰/۱۹ حجم حفره تزریق شده) و فوم پایدار شده با سورفکتانت( ۰/۰۹ حجم حفره تزریق شده) میباشد .در تزریق ثالثیه، نشان داده شد که فوم پایدار شده با همه محلولهای مولد فوم دارای بازدهی کمتری نسبت به تزریق ثانویه متناظر آن بوده است.
Lowering the mobility CO2, Foam injection improves the performance of this gas as an enhanced oil recovery technique. Nanoparticles as stability agents of foam has been considered by researchers in the last decade. In the current experimental study, SDS anionic surfactant and CTAB cationic surfactant were used to modify the surface properties of nanoparticles to improve the foam properties. The surface tension of foam agent solutions was measured in a wide range of surfactant concentrations. The presence or absence of nanoparticles had no effect on the surface tension of SDS surfactant. On the contrary, the mixture of cationic surfactant and silica nanoparticles has a higher surface tension than the counterpary cationic surfactant solution. This phenomenon was attributed to the adsorption of cationic surfactants on the surface of nanoparticles and the reduction of free surfactants. Based on the surface tension results, in the presence of CTAB cationic surfactant, the concentration range of surfactant is divided into two regions of high adsorption (about 0.04 wt of surfactant) and low adsorption (about 0.02 and 06 / 0 by weight of surfactant) of surfactant molecules on the nanoparticle surface. Nanoparticles alone could not make foam. Aqueous foam was formed by adding both surfactants to the nanoparticles. In the case of CTAB cationic surfactants, at low adsorption values, the initial stability of the foam is controlled by the free surfactant and then by the nanoparticles. At high levels of adsorption, the onset of foam life is controlled by both nanoparticles and free surfactant. Secondary and tertiary foam injection experiments were performed to investigate the oil recovery behavior of different foam agent solutions. Based on the results of secondary injection, foam stabilized with a mixture of surfactant at high adsorption has a higher breacktrough time (0.32 pore volume injected) than foam stabilized with a mixture of surfactant at low adsorption (0.19 32 pore volume injected) and the foam stabilized with surfactant (0.09 32 pore volume injected). Tertiary injection of foam after secondary injection of formation water was performed and confirmed the better EOR of stabilized foam with a mixture of surfactant and nanoparticles in high surface adsorption. It was shown that, in all foam agent solutions, tertiary injection had a lower recovery efficiency than the counterpart secondary injection.
ba
Experimental investigation of the impact of surfactant on the role of nanoparticles in enhanced oil recovery using aqueous foam injection