پديد آورنده :
زهرتي، محمدمهدي
عنوان :
تغيير ترشوندگي مخازن كربناته و ماسه اي گاز ميعاني از مايع دوست به گاز دوست با استفاده از سورفكتانت فلوئور دار و نانو ذره اكسيد روي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي نفت (مخازن هيدروكربوري)
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
[سيزده]، 95ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
مخازن گاز ميعاني , سورفكتانت فلوئور دار , سنگ كربناته , ماسه سنگ , نانو ذره اكسيد روي , زاويه تماس , آشام خود به خودي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/12/01
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/12/16
چكيده فارسي :
هدف از اين پژوهش بررسي آزمايشگاهي تاثير سورفكتانت هاي فلوئور دار و و نانو ذره اكسيد روي ZnO به صورت مجزا و همزمان بروي تغيير ترشوندگي سنگهاي مخازن كربناته و ماسه سنگي گاز ميعاني از مايع دوست( نفت دوست يا آب دوست) به مايع گريز مي¬باشد. به نحوي كه بعد از درمان سنگ مخزن بوسيله مواد ذكر شده موجب افزايش برداشت ميعانات از مخازن گاز ميعاني مي¬شود. در اين پژوهش تاثير عوامل شيميايي و زبري بروي تغيير ترشوندگي از مايع دوست به مايع گريز بررسي شده است. به اين منظور ابتدا نمونه هاي سنگ كربناته و ماسه سنگي تهيه شده از مخازن جنوبي كشور به ابعاد مناسب برش داده شده و آزمايش هاي XRD به جهت مشخص شدن جنس سنگ انجام شده است. به منظور بررسي بهتر و دقيقتر اثر زبري نمونه ها در حد 5 ميكرومتر و 50 نانومتر نيز بوسيله اكسيد آلومينا و نانو اكسيد آلومينا صيقلي داده شده است. سپس آزمايش هاي AFM به جهت بررسي زبري سطح قبل و بعد از صيقلي نمونه انجام شده است. به منظور درمان شيميايي سنگ، نياز به سورفكتانتي ارزان و همچنين دوست دار محيط زيست بوده، محلول هاي پايه آبي با غلظت هاي متفاوت سورفكتانت (1 ،3 و5) درصد تهيه شده است و همچنين تاثير غلظت هاي مختلف نمك بروي درمان شيميايي بررسي شده است. به منظور بررسي اثر درمان انجام شده در غلظت بهينه سورفكتانت (5 درصد) آزمايش هاي زاويه تماس و آشام خود به خودي قبل و بعد از درمان شيميايي انجام شده است. نتايج نشان مي دهد كه تاثير سورفكتانت استفاده شده كاملا مشهود بوده و زاويه تماس سيالات آب و نرمال دكان به ترتيب از حدود 26 و 20 درجه به 141و 130 درجه در بهترين حالت افزايش يافته هست. همچنين به جهت بررسي اثر زبري بروي تغييرات ترشوندگي نانوذرات اكسيد روي ZnO در 2 مورفولوژي متفاوت (كروي شكل و گل شكل) به روش سل ژل سنتز شده است. به منظور بررسي مورفولوژي نانوذرات آزمايش هاي FESEM بروي نمونه ها انجام شده است. سپس به ميزان 0.1 درصد وزني به سيال اضافه شده و اثر آن بروي تغييرات ترشوندگي بوسيله آزمايش ¬هاي زاويه تماس و آشام خود به خودي بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه با اضافه نمودن نانوذرات به دليل ايجاد زبري ميزان زاويه تماس و آشام خود به خودي در حدود 9 درصد بهبود يافته است. نتايج بررسي اثر مورفولوژي نانو ذرات نشان مي دهد كه نانوذرات با مورفولوژي گل شكل به دليل دارا بودن نسبت سطح به حجم بيشتر در مقايسه به نانوذرات كروي عملكرد بهتري در تغيير ترشوندگي داشته و نتايج آزمايش هاي زاويه تماس و آشام خود به خودي را 3 درصد بهبود بخشيده است.
چكيده انگليسي :
Condensate blockage phenomenon in near-wellbore region decreases gas production rate remarkably. Wettability alteration using fluorinated chemicals is an efficacious way to mitigate this problem. In this study, we investigate the effect of fluorinated surfactants and ZnO zinc oxide nanoparticles separately and simultaneously on the change of wettability of carbonate rocks and sandstone rocks of gas condensate reservoirs from liquid-wetting (oil-wet or water wet) to liquid-repellent in such a way that after treating the reservoir rock with the fluorinated chemicals, it causes an increase in the extraction of condensate from the condensate gas reservoirs. In this study, the effect of chemical treatment and roughness factors on the change of wettability from liquid-wetting to liquid-repellent has been investigated. For this purpose, firstly, the carbonate and sandstone samples obtained from the southern reservoirs of the country were cut to appropriate dimensions and (AFM XRD (tests were performed to determine the type of rock. Then it has been polished with polish paper to numbers 400, 800, 1200. In order to better and more accurately examine the effect of the roughness of the samples in the range of 5 micrometers and 50 nm, they were also polished with alumina oxide and nano alumina oxide. Then, AFM tests were performed to check the surface roughness before and after polishing the sample. In order to chemically treat stone, there is a need for a cheap and environmentally friendly surfactant, water-based suspensions have been prepared with different concentrations of surfactant (1, 3 and 5%) and also the effect of different concentrations of salt (5000, 10000 and 20000 PPM) has been investigated for chemical treatment. In order to check the effect of the treatment done in the optimal concentration of surfactant (5%), the contact angle and spontaneous imbibition tests have been done before and after the chemical treatment. The results show that the effect of the used surfactant is quite evident and the contact angle of water and normal decan fluids has increased from about 26 and 20 degrees to 141 and 130 degrees in the best case. Also, in order to investigate the effect of roughness on the wettability of ZnO nanoparticles in 2 different morphologies (spherical and flower-shaped), it has been synthesized by sol-gel method. In order to check the morphology of nanoparticles(FE-SEM( tests were performed on the samples. Then, 0.1% by weight was added to the fluid and its effect on wettability was evaluated by contact angle and spontaneous absorption tests. The results show that by adding nanoparticles due to roughness, the amount of contact angle and spontaneous imbibition has improved by about 9%. And the results of investigating the effect of the morphology of nanoparticles show that nanoparticles with a flower-shaped morphology have a better performance in changing wettability due to having a higher surface-to-volume ratio compared to spherical nanoparticles, and the results of the contact angle and spontaneous absorption tests are 3%. has improved.
استاد راهنما :
روح اله هاشمي
استاد داور :
روح اله هاشمي , علي اكبر دادخواه