تلاش برای افزایش بازدهی در روش های برداشت نفت با فناوری نانو

پژوهشگران واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی و دانشگاه صنعتی شریف، در حال بررسی تأثیر نانوذرات در کنار پلیمر حساس به دما در راستای دستیابی به افزایش بازده برداشت نفت از مخازن نفتی هستند.

کد خبر: ۹۱۳۶۸

تاریخ: ۰۹ آبان ۱۳۹۴ - ۱۴:۵۴

طرح مشترک ازدیاد برداشت نفت در شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب در حال انجام است و استفاده از روش تأثیر نانوذرات در کنار پلیمر حساس به دما می تواند علاوه بر بهبود بازده برداشت با کاهش مصرف پلیمر های مورد نیاز، صرفه جویی اقتصادی بالایی داشته باشد.

با کاهش قیمت نفت، تقاضای جهانی برای سوخت های فسیلی افزایش یافته و شرکت های نفتی را ترغیب کرده است تا به دنبال اکتشافات جدید و توسعه فناوری های نوین در راستای افزایش بازیافت نفت از مخازنی با تراوایی پایین باشند و در این میان، ازدیاد برداشت به کمک فناوری نانو (Nano-EOR) توجه ویژه ای یافته است.

به گفته 'سعید گل شکوه' دانشجوی نفت واحد علوم و تحقیقات و 'معصوم شعبان' مجریان این طرح پژوهشی، در ابتدای حفاری های نفتی در ایران، بیشتر چاه های حفر شده در مخازن نفتی دارای توان تولید بسیار زیادی بودند اما با بهره برداری های فراوان در مدت یکصد سال گذشته، اغلب این مخازن دچار افت فشار و در نتیجه کاهش تولید شده اند.

از طرف دیگر میزان بازیافت نهایی از این مخازن کمتر از یک چهارم نفت موجود در آنها است و از همین رو روش های مختلف ازدیاد برداشت نفت در کشور ما نیز بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است.

در همین راستا، قراردادهایی با موضوع 'ایجاد فناوری های جدید برای افزایش بازیافت برخی از مخازن نفتی کشور' بین 9 دانشگاه و مرکز پژوهشی کشور و شرکت ملی نفت ایران امضا شده است.

گل شکوه محقق واحد علوم و تحقیقات اظهار کرد: مطالعات و آزمون های میدانی نشان داده که روش ازدیاد برداشت نفت به کمک مواد شیمیایی از جمله پلیمرها با توجه به به شرایط مخزن، تأثیر چشمگیری در فرایند ازدیاد برداشت داشته است و از سوی دیگر بکاربردن نانوذرات، سبب تغییر در ترکیب سیال مخزن و خواص سنگ- سیال شده و منجر به متحرک شدن نفت های به دام افتاده می شوند.

وی افزود: برخلاف بیشتر کشورهای دنیا بیشتر مخازن ایران کربناته و ترکدار همراه با ترشوندگی مرکب (متمایل به نفت دوست) هستند و دما و شوری این مخازن نیز بالا است از این رو به نظر می رسد مخلوط نانوسیال سیلیکای کلوئیدی و پلیمر حساس به دما، گزینه مناسبی برای بهبود بازده برداشت نفت از این مخازن باشند.

این محقق جوان خاطرنشان کرد: استفاده از نانوذرات سیلیکا منجر به بهبود خاصیت آبدوستی در بستر مخازن می شود و از طرفی پلیمر حساس به دما نیز باعث نفوذ نانوذرات در لایه های کم تراوا خواهد شد، بنابراین می توان با استفاده همزمان از این مواد، افزایش بازده در ازدیاد برداشت نفت را انتظار داشت.

در این گونه مخازن، استفاده از پلیمر های معمولی بی تأثیر خواهد بود زیرا این پلیمرها در دما و شوری بالا خاصیت خود را از دست می دهند و ویسکوزیته آنها به شدت کاهش می یابد.

این در حالی است که در این طرح، کوپلیمری طراحی شده که در این شرایط نه تنها خاصیت خود را از دست نمی دهد بلکه ویسکوزیته آن بیشتر نیز می شود و از طرفی نفوذ نانوذرات سیلیکا به درون شبکه این کوپلیمر، باعث استحکام بیشتر شبکه و مقاومت بیشتر پلیمر در دما و شوری های بالاتر خواهد شد.

به گفته محققان این طرح پژوهشی، طرح یادشده که بر اساس یک فناوری نوین بنا نهاده شده، در دو بخش سنتز نانو ذرات سیلیکای کلوئیدی با درنظرگرفتن خواص اندازه و پایداری نانوذرات و بررسی تأثیر مخلوط نانوذرات سیلیکای کلوئیدی با پلیمر حساس به دما، به منظور افزایش بازده استخراج نفت در حال انجام است.

با توجه به اینکه کوارتز، ماده اولیه نانوذرات سیلیکای کلوئیدی، دومین عنصر تشکیل دهنده پوسته زمین از لحاظ فراوانی است، نانوذرات سیلیکای کلوئیدی ارزان ترین نانوذره ای است که احتمال تجاری شدن در بحث ازدیاد برداشت نفت را دارد.

علاوه بر این با توجه به سازگاری این نانوذرات با محیط زیست و نیز سادگی ساختار و سنتز تک مرحله ای کو پلیمر مورد استفاده در این پروژه، ظرفیت بالایی در زمینه تولید در مقیاس صنعتی و تجاری شدن برای آن قابل پیش بینی است.

این گروه تحقیقاتی بر اساس این پروژه تا به حال موفق به ثبت چهار اختراع در ایران و دو اختراع در آمریکا شده اند که مراحل تکمیل فرآیند آن در حال انجام است.

این طرح در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد سعید گل شکوه، رضا خرمیان و دکتر مهناز حکمت زاده از واحد علوم و تحقیقات و رساله دکترای معصوم شعبان زیرنظر دکتر احمد رمضانی از دانشگاه صنعتی شریف و با همکاری دکتر محمد مهدی احدیان و دکتر سید شهاب الدین آیت اللهی از دانشگاه صنعتی شریف در حال انجام است.