التأثير المشترك للجسيمات النانوية ومثبطات الشد السطحي الايونية على حالة الاستقرار وخواص اللزوجة لمستحلبات الزيت في الماء: تطبيق لعمليات تحسين انتاج النفط الخام

الملخص

    مع تزايد الطلب العالمي للطاقة، برزت الحاجة وبقوة لاستخدام تقانة النانو وخصوصا المحاليل النانوية في تطبيقات تحسين انتاج النفط الخام لأنتاج المزيد من الخام من الحقول النفطية قليلة الإنتاجية. عملية حقن المحاليل النانوية في الابار النفطية سبق ان قدمت على انها واحدة من الطرق الواعدة لتحسين انتاج النفط الخام باستخدام مواد بحجم النانو صديقة للبيئة ولتكون بديل مبتكر للعمليات الكيمياوية في تحسين انتاج النفط الخام. هذه الدراسة تبحث التأثير المتآزر (المتداخل والمشترك) لمواد كسر الشد السطحي الايونية مع جسيمات النانوسيليكا المبتلة بالماء على حالة الاستقرار وخواص اللزوجة لمستحلب النفط في الماء وتأثير ذلك على تطبيقات تحسين انتاج النفط الخام.

لتحقيق هذا الغرض، تم اجراء سلسلة من التجارب المختبرية في مدى واسع من درجات الحرارة (23 – 70) درجة مؤية وفي الضغط الجوي لتقييم حالة الاستقرار وخواص اللزوجة لمستحلب النفط في الماء بوجود الجسيمات النانوية ومواد كسر الشد السطحي الايونية. في هذه الدراسة، نسبة المستحلب المحضر كانت ربع زيت الى ثلاث ارباع ماء. صوديوم دوديكايل سلفيت استخدم بصفة كاسر شد سطحي ايوني والنورمل ديكان استخدم بصفة زيت نموذجي. مدى واسع من تراكيز النسب الوزنية للكاسر الايوني (0.1 – 0.3) والنانو سيليكا (0.01 – 0.2) استخدمت لتحضير مستحلبات مختلفة. في قياسات الاستقرارية، مقياس تفكك الضوء الديناميكي ومقياس جهد زيتا استخدما في حساب توزيع حجم الجسيمات وجهد زيتا (شحنة السطح) على التوالي كذلك تم دراسة عملية التلبد والالتحام والتقشد في المستحلب وتصرف الطور في مختلف التراكيز ودرجات الحرارة. قياسات اللزوجة أجريت باستخدام مقياس اللزوجة نوع ديسكفري المطور.

أظهرت النتائج المتحصلة انه وبوجود كواسر الشد السطحي الايونية تقوم جسيمات السليكا النانوية بخفض الشد السطحي بشكل أعمق بالتأثير مما تقوم به الكواسر منفردة كما يخفف إمكانية التحام قطرات الزيت المنتشرة في المستحلب مما يعطيه إمكانية تطبيق كفؤ في عمليات تحسين انتاج النفط الخام. بالإضافة الى ذلك فانه وضمن حدود درجات الحرارة المستخدمة في الدراسة, فان لزوجة المستحلب تبقى ثابتة مع تغيير درجات الحرارة بوجود مزيج النانو سيليكا والكاسر الايوني مما يعطيه صفة الاستقرار الحراري. على الرغم من الدراسات والأبحاث التي تعاملت مع استخدام مزيج الكاسر الايوني والجسيمات النانوية في تطبيقات انتاج النفط الخام, لا تتوفر بيانات دقيقة على حد علمنا عن احتمالات التأثير المتبادل والمشترك لهذا المزيج على استقرار وخواص اللزوجة لمستحلب النفط في الماء في درجات حرارة المكمن. هذه الدراسة تقدم نظرة دقيقة وتحليله للتأثير المتبادل لكواسر الشد السطحي والجسيمات النانوية على مستحلب النفط في الماء في ظروف المكمن وعمليات تحسين انتاج النفط الخام.