عنوان پایان‌نامه
استفاده از نانو ذرات به منظور ازدیاد برداشت در فرایند تزریق فوم
- رشته تحصیلی
- مهندسی نفت - مخازن هیدروکربوری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1308.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59460
- تاریخ دفاع
- ۰۷ خرداد ۱۳۹۲
- دانشجو
- پژمان احمدی
- استاد راهنما
- علیرضا بهرامیان
- چکیده
- تزریق فوم به عنوان یک روش پر بازده در میان فرایندهای ازدیاد برداشت شناخته می¬شود. فوم تولید شده در این فرایند می¬بایست در شرایط دمایی، فشاری و شوری مخزن پایدار بماند. به همین خاطر میزان بازده این روش به حجم فوم تولید شده و میزان پایداری آن وابسته می¬باشد. در این تحقیق به بررسی تاثیر نانو ذرات در حجم فوم تولید شده و همچنین میزان پایداری آن پرداخته شده است. به طور کلی دو تئوری پیرامون حضور ذرات در ترکیبات کلوئیدی موثر می¬باشند. نخست تئوری انرژی جداسازی ذرات از میان رویه هوا و فاز آبی، که بر افزایش پایداری فوم با افزایش این انرژی تاکید دارد. دومین نظریه که در سال¬های اخیر به اثبات رسیده است، وجود فشاری مویینه بین گازهای درون حباب و مایع اطراف آن را تایید و پیش بینی می¬کند که برای انعقاد حباب¬ها باید بر این فشار غلبه شود. در این تحقیق از نانو ذرات زیرکنیوم اکساید و همچنین سورفکتانت لوریل الکل (7 مول اتوکسیلات) که از سورفکتانت¬های غیر¬یونی می¬باشد استفاده گردیده است. خصوصیات فوم در در حضور مقادیر مختلف از سه نمک گوناگون (شامل سدیم کلرید، کلسیم کلرید و سدیم سولفات) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین میزان خاصیت اسیدی (pH) محلول مولد فوم نیز در بازه 3-11 قرار گرفت. نهایتاً به جهت تعدد متغیرها از نرم افزار طراحی آزمایشات استفاده گردید. آزمایشات فوم بر مبنای روش راس-میل ارتقا یافته انجام گرفت و تاثیر پارامترهای مختلف بر رفتار فوم بررسی گردید. درنهایت به جهت بررسی تاثیر حضور نانو ذرات در ساختار فوم و اثر آن بر ازدیاد برداشت فوم سیلابی، سه تست تزریق در ماسه سنگ بر اساس شرایط بهینه تاثیر نانو ذرات طراحی و اجرا شد. نتایج این تست¬ها اثر افزاینده حضور نانو ذرات در بازده برداشت را تایید نمود.
- Abstract
- Foam injection has been deemed as a powerful technique to improve the efficiency of gas injection in enhanced oil recovery processes. The produced foams must be stable at the extreme conditions of salinity, temperature, and pressure within the reservoir. The success of the foam injection strongly depends on the foamability of foaming agents and foam stability of the produced foams at reservoir conditions. Here we have used nanoparticles to improve the foaming efficiency and effectiveness. Based on particle detachment theory, detachment energy of nanoparticles from water-gas interface can be significant, so their presence can provide sufficient resistance in lamellae region against coalescence and rupturing. Maximum capillary pressure of coalescence is another new theory which improves foam behaviour prediction in presence of particles. We have investigated the impact of Zirconium Oxide nanoparticles on the foamability and stability of foams produced by a non-ionic surfactant, Lauryl Alcohol. Foaming solutions were made with three different salt; NaCl, CaCl2 and Na2SO4. Also pH was another factor which changes between 3 and 11. We use Design Expert software to design the experiments. Modified Ross-Miles method was used to check the stability and foamability of foams. It is found that foams volume produced in presence of nanoparticles are more than those produced by lauryl alcohol alone, though the foam stability reduced to little extent. Also it was found that there are optimum concentrations of surfactant and particles to gain highest values of foamability and foam stability. Although addition of salt reduce foamability and foam stability, solutions containing CaCl2 have different behaviour. In order to test the influence of particles in foam EOR, we examine three different test; injection of N2, injection of surfactant solution and injection of particle-surfactant solution. The optimum concentrations of particle, surfactant and salt, were extracted from software. Test results confirm the positive effect of particles in foam flooding.
