%36تخفیف

دانلود پروژه:مطالعه آزمایشگاهی اثر نانوذرات رس بر عملکرد محلول پلیمری برای ازدیاد برداشت نفت در یکی از مخازن نفتی جنوب غربی ایران

تعداد140صفحه در فایل word

بخش مهندسی شیمی

کارشناسی ارشد رشته  مهندسی شیمی گرایش مخازن هیدروکربوری

مطالعه آزمایشگاهی اثر نانوذرات رس بر عملکرد محلول پلیمری برای ازدیاد برداشت نفت در یکی از مخازن نفتی جنوب غربی ایران

چکیده

امروزه یکی از چالشهای صنعت نفت، اطمینان از استمرارتولید نفت برای زمان طولانی می باشد درحالیکه هنوزمیزان قابل ملاحظه­ای نفت در مخازن هیدروکربوری وجود دارد. لذا  استفاده از روش­های ازدیاد برداشت از مخازن نفت ازجمله سیلابزنی با محلولهای پلیمری بیش از پیش احساس می شود. از سویی با توجه به پیشرفت­های روزافزون نانوتکنولوژی وکارایی بالای آن، ازدیاد برداشت نفت به کمک فناوری نانو ایده اصلی این تحقیق می باشد. شرایط رسوخ زود هنگام آب از میان نفت در رسیدن به چاه تولیدی وشرایط نامطلوب مخازن نفتی مانند دمای بالا، وجود انواع نمکها درآب سازند، وارد شدن انواع تنش­های برشی به پلیمر در مخزن ،کاربرداین محلولهارا محدودکرده است. با توجه به تأثیر مثبت نانوذرات، بهبود عملکرد پلیمرها با استفاده ازآنها در سیلابزنی مخازن  انتظار می رود. در این مطالعه برای اولین بار تأثیر نانوذرات رس اصلاح شده بر عملکرد محلول پلیمری درفرایند سیلابزنی پلیمر موردبررسی قرارگرفت. بدین منظوردونوع سیال، ‌يكي محلول پلي آكريلاميد در آب وديگري سوسپانسيوني از نانوذرات رس اصلاح شده(مونت موريلونيت نوعB)و محلول پلي آكريل آميد با استفاده از مدل فیزیکی(سندپک) وسیلابزنی دردماهای مختلف وانواع غلظت آب نمک مورد ارزیابی قرار گرفته است. در قدم اول نانو ذره پایدار، انتخاب و غلظت بهینه آن تنظیم گردید. علاوه بر اندازه­گیری ضریب برداشت، پدیده های اصلی مرتبط با سیلابزنی پلیمر در محیط متخلخل شامل تغییرات ترشوندگی، کشش سطحی،گرانروی، تراوایی نسبی پس ازسیلابزنی وفاکتور مقاومت باقیمانده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد سيلابزني به اندازه PV2 با سوسپانسيون نانوذرات، افزايش 13 درصدي توليد نفت را نسبت به سيلابزني پليمري به جهت افزایش گرانروی فاز تزریقی توسط نانوذرات وکاهش نسبت تحرک پذیری و تغییر ترشوندگی سنگ مخزن از نفت دوستی به آب دوستی به همراه داشت. همچنين براي توجيه رفتار سيالات ، ‌مقادير گرانروي همه ي سيالات تهيه شده،‌ درتنش های برشی وشرايط دمايي مختلف اندازه گيري شد. همه نتایج حاکی از تأثیر مثبت نانوذرات رس اصلاح شده بربهبود عملکر پلیمرها ،کاهش کشش سطحی، تراوایی نسبی وافزایش فاکتور مقاومت باقیمانده بود.

کلمات کلیدی: ازدیاد برداشت نفت، نانوذرات رس اصلاح شده، رئولوژی، پلی آکریلامید، سندپک، ترشوندگی، کشش سطحی، فاکتور مقاومت باقیمانده، سیلابزنی

نصفحه

فهرستجدول‌ها ‌ي

فهرستشكل‌‌ها ‌ك

فصل 1- مقدمه……………………………………………………………………………………1

1-1-پيشگفتار…………………. 2

فصل 2- مبانینظریموضوع 6

2-1-ازدیادبرداشتنفت 7

2-1-1-مقدمه……………………………………………………………………………………………………7

2-1-2-توصيفوطبقه‌بنديعموميفرآيندهايثالثيهازدیادبرداشتنفت: 8

2-1-3- سیلابزنیپلیمر 8

2-2-شيميپليمرهایمورداستفادهدرازديادبرداشتنفت 11

2-2-1-پلیمرهایمورداستفادهدرصنعتنفت 12

2-2-2-تخریبپلیمرها……………………….. 15

2-2-3-ویسکوزیتهمحلولهایپلیمری 16

2-2-4-بازداریپلیمر…………………….. 17

2-3-رسها……………………….. 18

2-3-1-مونتموريلونيتها…….. 19

2-3-2-مشخصاترسها…………. 20

2-3-3-نانورسها      ………………… 22

2-4-نانوسیالات………………… 23

2-4-1-آمادهسازی……………. 23

2-4-2-روش­هایآمادهسازی 24

2-4-3-بررسیفاکتورمقاومتباقیمانده 24

فصل 3- مروریبرتحقیقاتگذشته 26

3-1-کاربردنانوذراتدرازدیادبرداشتنفت 27

3-2-سیلابزنیپلیمریوعواملتخریبپلیمرها 32

3-3-استفادهازنانوذراترس(مونتموریلونیت) برایبهبودخواصپلیمر 33

فصل 4- موادوروشتحقیق 35

4-1- موادوتجهیزات 36

4-2-سیستمتحقیقاتیمورداستفاده 38

4-2-1-تهیهمدلفیزیکیسندپک (بسترشنی) 38

4-3-روش­هایانجامآزمایشات 43

4-3-1-انتخابمناسبتریننانوذرهوتعیینغلظتبهینهآن 43

4-3-2-بررسیرفتاررئولوژی ………………………………………………………………………………………45

4-3-3-بررسیتغییرترشوندگیسنگمخزن 46

4-3-4-بررسیتغییرکششبینسطحی 49

4-3-5-سیستمتحقیقاتیمورداستفاده(سندپک) برایآزمایشاتسیلابزنی 50

4-3-6-آزمایشاتسیلابزنیدردماهایمختلف 51

4-3-7-اندازهگیریگرانرویسیالاتدردماهایمختلف 55

4-3-8-بررسیکاهشتراوایینسبیآبسنگمخزنپسازسیلابزنی 55

4-3-9-بررسیفاکتورمقاومتباقیمانده 56

فصل 5- نتایجوبحث 57

5-1-تعیینمناسبترینغلظتنانوذراترسی(مونتموریلونیتنوعB) 58

5-2-بررسیرفتاررئولوژی 59

5-3-بررسیتغییرترشوندگیسنگمخزن 63

5-4-بررسیتغییرکششسطحی 67

5-5-آزمایشاتسیلابزنیدردماهایمختلف 69

5-5-1-آزمایشاتسیلابزنیدردماهایمختلفباآبمقطر(بدوندرنظرگرفتناثرنمک) 69

5-5-2-آزمایشاتسیلابزنیدردماهایمختلفباآبسازند (بادرنظرگرفتناثرنمک) 75

5-6-اندازه­گیریگرانرویسیالاتدردماهایمختلف 95

5-7-بررسیکاهشتراوایینسیآبسنگمخزنپسازسیلابزنی 97

5-8-بررسیفاکتورمقاومتباقیمانده 99

فصل 6- نتیجهگیریوپیشنهادات 100

6-1-نتیجهگیری  ……………………………………………………………………………………….    101

6-2-پیشنهادات 105

منابع وماخذ………………………………………………………………………………………………….108

پیوست…………………………………………………………………………………………………………..112

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                   صفحه

جدول‏2‑1: دستهبنديخواصرسهايمعدني ]8[. 21

جدول‏4‑1: مشخصاتنفتمخزن 36

جدول‏4‑2: مشخصاتآبمخزن (ترکیبنمکموجوددرآبسازند) 36

جدول‏4‑3: مشخصاتپلیمرمورداستفاده 36

جدول‏4‑4: مشخصاتنانوذراتاستفادهشدهدرآزمایشات 37

جدول‏4‑5 درصدذراتمشبندیشدهبرایتهیهسندپک 38

جدول‏4‑6: نرخهایمختلفتزریقواختلاففشارهایمتناسبباآن 42

جدول‏4‑7 :  محلولهایتهیهشدهازنانوذرات 44

جدول‏4‑8: مشخصاتمدلفیزیکی (سندپک) جهتآزمایشاتسیلابزنی 51

جدول‏4‑9:  مشخصاتوشرایطآزمایشاتسیلابزنی 52

جدول‏5‑1:  زوایایاندازه­گیریشدهدرحالاتمختلفبااستفادهازروشسسسیلدراپ (برحسبدرجه) 65

جدول‏5‑2:  آزمایشاتاندازهگیریکششسطحیبیننفتوسیالاتتهیهشده 67

جدول‏5‑3:  مشخصاتوشرایطآزمایشاتسیلابزنی (آبمقطر) 69

جدول‏5‑4:    مشخصاتوشرایطآزمایشاتسیلابزنی (غلظتنمکppm2000) 75

جدول‏5‑5:  مشخصاتوشرایطآزمایشاتسیلابزنی (غلظتنمکppm25000) 81

جدول‏5‑6:  مشخصاتوشرایطآزمایشاتسیلابزنی (غلظتنمکppm100000) 87

                 فهرست شكل‌‌ها

عنوان                                                                                                   صفحه

شكل‏2‑1: ساختارشيمياييپلي‌اکريلآميد]4[ 12

شكل‏2‑2: ساختارمولکولپلي‌اکريلآميدهيدروليزشده]4[ 13

شكل‏2‑3: ساختارمولکولزانتان]2[ 14

شكل‏2‑4: ساختارمونتموریلونیت]8[ 20

شكل‏2‑5: صفحاتسيليكاتيخاكرس]8[ 22

شكل‏4‑1:مدلفیزیکیسندپکبرایانجامآزمایشاتسیلابزنی 38

شكل‏4‑2: سیلندرنگهدارندهبسترشنی (سندپک) 39

شكل‏4‑3:نمودارتزریقبرحسبافتفشاربهمنظورمحاسبهتراواییمطلق 42

شكل‏4‑4: انتخابنانوذرهپایدار 44

شكل‏4‑5:سیستماشباعنفتبراینمونهقرصهایتهیهشدهازپودرسنگمخزن 47

شكل‏4‑6:دستگاهاندازه­گیریزاویهتماسبهروشسسیلدراپ 49

شكل‏4‑7:سیستمتحقیقاتیسندپکبرایانجامآزمایشاتسیلابزنی 50

شكل‏4‑8:شماتیکیازسیستمسیلابزنیسندپکوتجهیزاتآن 51

شكل‏5‑1:مقایسهگرانرویسیالاتتهیهشدهدردماهایمختلف 58

شكل‏5‑2:گرانرویبرحسبتنشبرشیبرایمحلولپلیمریوسوسپانسیوننانوذراتدردمای30درجهسانتیگراد 59

شكل‏5‑3:مقایسهگرانرویبرحسبتنشبرشیبرایمحلولپلیمریوسوسپانسیوننانوذراتدرتنشهایبرشیSec-1 (50-1) 60

شكل‏5‑4:مقایسهگرانرویبرحسبتنشبرشیبرایمحلولپلیمریوسوسپانسیوننانوذراتدرتنشهایبرشیSec-1 (100-50) 60

شكل‏5‑5:مقایسهگرانرویبرحسبتنشبرشیبرایمحلولپلیمریوسوسپانسیوننانوذراتدرتنشهایبرشیSec-1 (150-100) 61

شكل‏5‑6: گرانرویبرحسبتنشبرشیبرایمحلولپلیمریوسوسپانسیوننانوذراتدردمای60درجهسانتیگراد 62

شكل‏5‑7:  گرانرویبرحسبتنشبرشیبرایمحلولپلیمریوسوسپانسیوننانوذراتدردمای90درجهسانتیگراد 62

شكل‏5‑8:   قرصتهیهشدهازپودرسنگمخزنپسازنفتدوستشدن 63

شكل‏5‑9:  قرصنفتدوستتهیهشدهازپودرسنگمخزنالف)قبلازقرارگرفتنب) بعدازقرارگرفتنبهمدت 7روز،درسوسپانسیوننانوذراترسیاصلاحشده 64

شكل‏5‑10:   عکسهایگرفتهشدهباآزمایشسسیلدراپبراینمونههایسنگمخزنمتأثرشدهدرمحلولهایموارد 1 تا 5 جدول(5-1) 66

شكل‏5‑11: کششسطحیبرحسبغلظت­هایمختلفسوسپانسوننانوذراتوپلیمردرآبسازند 68

شكل‏5‑12:  بازیابینفتبرایمقادیرمختلفحجممحلولپلیمرتزریقیبهسندپکدردمای 30 درجهسانتیگراد 70

شكل‏5‑13: بازیابینفتبرایمقادیرمختلفحجممحلولپلیمرتزریقیبهسندپکدردمای 50 درجهسانتیگراد 70

شكل‏5‑14:  بازیابینفتبرایمقادیرمختلفحجممحلولپلیمرتزریقیبهسندپکدردمای 70 درجهسانتیگراد 71

شكل‏5‑15:  بازیابینفتبرحسبمقادیرمختلفحجممحلولپلیمرتزریقیبهسندپکدردمای 90 درجهسانتیگراد 71

شكل‏5‑16:  بازیابینفتبرایمقادیرمختلفحجمسوسپانسیوننانووپلیمرتزریقیبهسندپکدردمای 30 درجهسانتیگراد 72

شكل‏5‑17:نموداربازیابینفتبرایمقادیرمختلفحجمسوسپانسیوننانووپلیمرتزریقیبهسندپکدردمای 50 درجهسانتیگراد 72

شكل‏5‑18:  بازیابینفتبرایمقادیرمختلفحجمسوسپانسیوننانووپلیمرتزریقیبهسندپکدردمای 70 درجهسانتیگراد 73

شكل‏5‑19: بازیابینفتبرایمقادیرمختلفحجمسوسپانسیوننانووپلیمرتزریقیبهسندپکدردمای 90 درجهسانتیگراد 73

شكل‏5‑20:  مقایسهتولیدنفتبعدازتزریقPV 2 ازمحلولپلیآکریلامیدبهتنهاییتزریقمحلولپلیآکریلامیدوسوسپانسیوننانوذراتدردماهایمختلف (بدوندرنظرگرفتن اثرنمک) 74

شكل‏5‑21: بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای 30 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm2000 76

شكل‏5‑22: بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای 50 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm2000 76

شكل‏5‑23: بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای 70 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm2000 77

شكل‏5‑24:  بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای 90 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm2000 77

شكل‏5‑25:  بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفسوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 30 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm2000 78

شكل‏5‑26:  بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفسوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 50 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm 2000 78

شكل‏5‑27:  بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفسوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 70 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm 2000 79

شكل‏5‑28:   بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفسوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 90 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm 2000 79

شكل‏5‑29:  مقایسهتولیدنفتبعدازتزریقPV 2 ازمحلولپلیآکریلامیدبهتنهاییومحلولپلیآکریلامیدوسوسپانسیوننانودردماهایمختلفدرغلظتppm 2000 80

شكل‏5‑30: بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای 30 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm25000 82

شكل‏5‑31: بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای 50 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm25000 82

شكل‏5‑32:  بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای 70 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm25000 83

شكل‏5‑33:  بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای90 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm25000 83

شكل‏5‑34: بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفسوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 30 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm25000 84

شكل‏5‑35:  بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفسوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 50 درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm25000 84

شكل‏5‑36:  بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلف سوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 70 درجهسانتیگرادوغلظتنمکppm25000 85

شكل‏5‑37:  بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفسوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 90 درجهسانتیگرادوغلظتنمکppm25000 85

شكل‏5‑38: مقایسهتولیدنفتبعدازتزریقPV 2 ازمحلولپلیآکریلامیدوتزریقمحلولپلیآکریلامیدوسوسپانسیوننانودردماهایمختلفدرغلظتppm 25000 86

شكل‏5‑39: بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای30درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm100000 88

شكل‏5‑40: بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای50درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm100000 88

شكل‏5‑41:    بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای70درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm100000 89

شكل‏5‑42:  بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفپلیمربهسندپکدردمای90درجهسانتیگرادوغلظتنمک ppm100000 89

شكل‏5‑43: بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفسوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 30 درجهسانتیگرادوغلظتنمکppm100000 90

شكل‏5‑44 بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفسوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 50 درجهسانتیگرادوغلظتنمکppm100000 90

شكل‏5‑45: بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفسوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 70 درجهسانتیگرادوغلظتنمکppm100000 91

شكل‏5‑46:بازیابینفتبرایتزریقمقادیرمختلفسوسپانسیوننانووپلیمربهسندپکدردمای 90 درجهسانتیگرادوغلظتنمکppm100000 91

شكل‏5‑47:  مقایسهتولیدنفتبعدازتزریقPV 2 ازمحلولپلیآکریلامیدومحلولپلیآکریلامیدوسوسپانسیوننانوذراتدردماهایمختلفدرغلظتppm 100000 92

شكل‏5‑48:   نفتتولیدیپسازتزریقسوسپانسیوننانوذرات 93

شكل‏5‑49: تغییراتبازیابینفتباافزایشدمادرPV 2 سیلابزنیباپلیمردرغلظتهایمختلفنمک 94

شكل‏5‑50: تغییراتبازیابینفتباافزایشدمادرPV 2 سیلابزنیباسوسپانسیوننانو-پلیمردرغلظتهایمختلفنمک 94

شكل‏5‑51:  گرانرویبرحسبدمابرایمحلولپلیمریدرغلظتهایمختلفآبنمک 96

شكل‏5‑52:  گرانرویبرحسبدمابرایسوسپانسیوننانودرغلظتهایمختلفآبنمک 96

شكل‏5‑53:  تغییراتتراواییقبلازتزریق،پسازتزریقمحلولپلیمروپسازتزریقسوسپانسیوننانوذرات 98

شكل‏5‑54:  مقایسهتغییراتفاکتورمقاومتباقیماندهپسازتزریقمحلولپلیمروتزریقسوسپانسیوننانوذرات 99

شکل پ-1: دستگاه انداره گیری کشش بین سطحی………………………………………………114

شکل پ-2: نمايي از رئومتر، ظرف نمونه و نمائي از اسپيندل نصب شده بر روي دستگاه.115

شکل پ-3:  نمائي از همزن دوربالا (سمت راست) و همزن دور پائين (سمت چپ)…….116

شکل پ-4: آون آزمایشگاهی……………………………………………………………………………116

شکل پ-5: ترازوی آزمایشگاهی با دقت بالا………………………………………………………..117

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo