ساخت ژل پليمر و مدلسازي پديده تورم به منظور ازدياد برداشت نفت

كارشناسي ارشد

چكيده يكي از راه¬هاي معمول در ازدياد برداشت نفت تزريق آب درون مخازن نفت است. با اين وجود به دليل ناهمگوني در ساختار مخازن، آب تزريقي ممكن است به صورت مستقيم به داخل چاه توليد انتقال يابد. يكي از راه¬هاي پركاربرد براي جلوگيري از خروج آب از مخازن نفتي استفاده از ژل پليمرها است. از اين جهت بررسي خواص ژل¬ها از اهميت ويژه¬ا¬ي برخوردار است و ميزان تورم آن¬ها در شرايط مخزن يكي از خواص مورد توجه براي بررسي عملكرد ژل¬پليمرها محسوب مي¬شود. در اين تحقيق پس از تهيه ژل-پليمرها ميزان تورم آن¬ها در شرايط مختلف اندازه¬گيري شد. براي اين منظور، ابتدا ژل¬پليمر با مقادير مختلف عامل شبكه¬كننده ساخته شد. مواد اصلي تشكيل¬دهنده اين ژل شامل منومر اكريل آميد و اتصال-دهنده ان،ان-متيلن بيس اكريل آميد مي¬شود. واكنش ساخت اين ژل پليمر به صورت پليمريزاسيون راديكالي انجام شد. به منظور اندازه¬گيري تورم در شرايط تعادل ابتدا زمان تعادل اندازه¬گيري شد. نتايج بدست آمده نشان داد، بعد از گذشت حدود 24 ساعت، ژل¬پليمرها با آب به تعادل مي¬رسند. سپس ميزان تورم ژل¬پليمر در فشار محيط و دماهاي مختلف اندازه¬گيري شد. نتايج بدست آمده نشان داد كه با افزايش دما وقتي نسبت عامل اتصال¬دهنده (شبكه¬اي كننده) به منومر ثابت باشد ميزان تورم نمونه¬ها افزايش مي-يابد و در دماي ثابت وقتي نسبت اتصال¬دهنده به منومر افزايش يابد ميزان تورم كاهش مي¬يابد. انجام آزمايشات در فشار بالا از پيچيدگي بيشتري برخوردار است. از اين رو، داده¬هاي موجود در فشارهاي بالا محدود است بنابراين تمركز اصلي اين تحقيق اندازه¬گيري و محاسبه ميزان تورم در فشارهاي بالا بود. به منظور اندازه¬گيري ميزان تورم در فشارهاي بالا از يك دستگاه (Set-Up) آزمايشگاهي مجهز استفاده شد. نتايج بدست آمده نشان داد كه ميزان تورم با افزايش فشار كاهش مي¬يابد. ژل¬پليمرها به دليل داشتن خاصيت الاستيسيته قابليت تغيير حجمي تا بيش از 500 برابر خود را دارند. به منظور مدلسازي پديده تورم از تساوي پتانسيل شيميايي استفاده گرديد. به دليل وجود خاصيت الاستيسيته در ژل¬ها، تمامي مدل¬هاي ارائه شده حداقل شامل دو سهم اختلاط و الاستيسيته هستند. در اين تحقيق جهت فاز ژل از معادله فلوري-هاگينز اصلاح شده براي ژل¬ها، استفاده شد. براي اعمال اثر فشار بر محاسبات، پتانسيل شيميايي فاز حلال با كمك ضريب فوگاسيته پنگ-رابينسون محاسبه گرديد. در اين روش خطاي حاصل از اين محاسبات براي فشار محيط 3/06 درصد و در فشارهاي بالاتر 76/5 درصد بدست آمد. واژه‌هاي كليدي: ژل¬پليمر- تورم- الاستيسيته- زمان تعادل- پليمريزاسيون راديكالي- فشار بالا.

189529

دانشگاه علم و صنعت ايران

ترموديناميك و سينيتيك

دكتر محمدرضا دهقاني - دكتر محمدرضا مقبلي