بررسی رفتار دوگانه هیدروژل‌ها در مقابل آب و نفت با هدف ‏کنترل تولید آب

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دانشگاه تربیت مدرس

2 هیات علمی پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی-پژوهشکده مهندسی نفت

3 دانشگاه مالایا مالزی، دانشجوی دکتری بخش مهندسی شیمی

4 تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی

چکیده

با توجه به کاربرد موفقیت‌آمیز هیدروژل‌های پلیمری در کاهش تولید آب، در این پژوهش یکی از پرکاربرد‌ترین این نوع هیدروژل‌ها متشکل ازکوپلیمر پلی اکریل آمید سولفونه هیدرولیز شده و عامل شبکه‌ساز استات کروم (III) بررسی شده است. بدین منظور از آزمایشات بطری، سامانه فیلتر ژل، که برای نخستین بار در کشور طراحی و ساخته شد، و همچنین آزمون جاروب کرنش استفاده شد. بر اساس نتایج حاصل، رابطه‌های ریاضی درجه دوم با پیش بینی گرادیان فشار شکست ژل در اثر تزریق نفت و آب و مقدارهیدروژل خروجی در اثر تزریق نفت و آب بر حسب دو پارامتر غلظت کوپلیمر و استات کروم (III) ارائه شد. نتایج نشان داد غلظت کوپلیمر در مقایسه با غلظت عامل شبکه‌ساز و اثر متقابل بین آن‌ها، بیش‌ترین تاثیر را بر گرادیان فشار شکست و مقدار هیدروژل خارج شده در اثر تزریق نفت و آب دارد. همچنین در غلظت ثابت از عامل شبکه‌ساز، با دو برابر شدن غلظت کوپلیمر گرادیان فشار شکست 5 برابر افزایش می‌یابد که این امر به علت افزایش مدول الاستیک شبکه سه بعدی هیدروژل و به تبع آن افزایش استحکام آن است. بطوریکه با افزایش کرنش تا 1000% این استحکام حفظ شده است. در حقیقت تا کرنش کمتر از 100% هیدروژل تنش وارده را تا حد امکان خنثی و به حالت اولیه‌اش بازمی-گردد.نتایج آزمایشات بررسی ایجاد شکاف درون هیدروژل، منجر به ارائه مکانیسم جدیدی برای توجیه پدیده کاهش نامتجانس تراوایی (با عنوان ایجاد مجاری بزرگتر درون ژل توسط نفت نسبت به آب) شد که بر طبق آن در شرایط یکسان، توانایی نفت در شکافتن ژل و ایجاد کانال عریض‌تر برای عبور از توده ژل، در مقایسه با آب بیشتر است

کلیدواژه‌ها

موضوعات