همیشه می دانستیم که آب و روغن با هم مخلوط نمی شوند، اما گروهی از محققان دانشکده مهندسی براون دانشگاه رایس خلاف این را ثابت می کنند.
تیم اخیراً دریافته است که قطرات میکروسکوپی آب نمک زمانی که هر کدام ترکیب مناسبی داشته باشند، نفت خام را امولسیون می کنند. آنها می گویند که درک بیشتر از نحوه ترکیب آنها می تواند به افزایش بازیابی نفت کمک کند. این کار در مجله علمی گزارش های علمی با دسترسی آزاد منتشر شد.
این تیم به سرپرستی Sibani Lisa Biswal، مهندس شیمی و بیولوژیکی برنج، تأیید کرد که چاه‌ها زمانی بهره‌ورتر هستند که آب با غلظت مناسب نمک با آب و سنگ، کربنات یا ماسه‌سنگ که نفت خام از آن استخراج می‌شود، مطابقت داشته باشد. آنها گزارش می دهند که اگر آب نمک با شوری کم قطرات امولسیون را در یک نفت خام خاص ایجاد کند، به نظر می رسد که آب نمک ترشوندگی سنگ را نیز تغییر می دهد، که به نوبه خود، آسانی آزاد شدن نفت سنگ را تعیین می کند.
یکی از نویسندگان و محققین در Shell Jin Song می گوید که اگرچه اشاراتی از تأثیر آب دریا از چاه های دریای شمال به دست آمده است، اما تحقیقات در مورد تأثیر محدود بوده است. او می‌گوید: «شرکت‌های نفتی دریافتند که وقتی آب دریا را که شوری نسبتاً کمی دارد، تزریق کردند، بازیافت نفت به طرز شگفت‌آوری خوب بود. معمولاً، در صنعت نفت و گاز، وقتی به دنبال آب کم شور هستند، روی تأثیر آب نمک تمرکز می‌کنند و تأثیر نفت را نادیده می‌گیرند.
او ادامه می‌دهد:
«بنابراین، مردم نتوانسته‌اند شاخص خوبی برای ارتباط بین اثربخشی آب کم شور و شرایط آزمایشی پیدا کنند. “کار ما اولین کاری است که برخی از خواص روغن را شناسایی می کند که نشان می دهد این تکنیک چقدر می تواند در یک زمینه خاص موثر باشد.”
این تیم آزمایش کردند که چگونه آب نمک تزریقی پراکنده می شود و چگونه بر کشش سطحی روغن ها و برهمکنش های الکترواستاتیکی با سنگ تأثیر می گذارد.
بیسوال می‌گوید: «چگونگی تعیین دقیق ترشوندگی یک چالش است. اغلب اوقات، ما فرض می‌کنیم که سنگ‌های مخزن زیرزمینی در حالت ترکیبی و مرطوب قرار دارند، با مناطقی که نفت خیس هستند و مناطقی که مرطوب هستند
به گفته مهندسان دانشگاه رایس که این پدیده را مطالعه می کنند، به نظر نمی رسد آب نمک با شوری بالا مخلوط با نفت خام مانند آب نمک کم شور امولسیون شود. نتایج آنها پیامدهایی برای افزایش بازیافت نفت دارد. منبع: دانشگاه Wenhua Guo/Rice
اگر بتوانید مکان‌های مرطوب روغنی خود را به مکان‌های مرطوب با آب تغییر دهید، نیروی محرکه کمتری برای نگه داشتن روغن روی سطح معدنی وجود دارد. در تزریق آب با شوری کم، آب نمک قادر است روغن به دام افتاده را جابجا کند. وقتی از حالت روغنی به مرطوب آب تبدیل می‌شوید، روغن از سطح معدنی آزاد می‌شود.
این تیم برای تحقیقات خود، دو آب نمک، یکی با شوری بالا و دیگری با یک چهارم شوری آب دریا، بر روی هسته های سنگ آهک ایندیانا در برابر شش نفت خام از خلیج مکزیک، آسیای جنوب شرقی و خاورمیانه، و نفت هفتم آزمایش کردند. با آسفالتین اضافه شده از این رو، آنها دریافتند که آب نمک با شوری بالا، برخلاف نمونه های با شوری کم، مانع از امولسیون شدن قطرات آب در نفت خام می شود.
برای درک بیشتر آنها از امولسیون، دانشمند تحقیق رایس، Wenhua Guo، تصاویر میکروسکوپ الکترونی برودتی از 100 مخلوط روغن و آب گرفت. این تصاویر قطرات 70 تا 700 نانومتری را نشان می‌داد.
بیسوال گفت: “این اولین بار است که کسی این قطرات آب را در داخل نفت خام می بیند.” زمانی که نفت خام را در معرض آب نمک کم نمک قرار می دهید، به طور خود به خود در داخل نفت خام ایجاد می شوند.
بیسوال می گوید که آب نمک مناسب می تواند جایگزین کم هزینه ای برای سورفکتانت های شیمیایی باشد.
او می‌گوید: «می‌توانید غلظت نمک را تغییر دهید تا ترکیب آب نمک را تغییر دهید و همان اثری که در مواد شوینده وجود دارد را به دست آورید. بنابراین، این اساساً یک تکنیک کم‌هزینه است که تلاش می‌کند به همان هدفی که مواد شوینده دست می‌یابد، دست یابد.»
این تحقیق توسط شرکت ملی نفت ابوظبی و کنسرسیوم رایس برای فرآیند در رسانه های متخلخل حمایت شد.
دیدگاهتان را بنویسید