ساخت سیال طبیعی و زیست‌سازگار برای افزایش برداشت نفت از مخازن با شوری و دمای بالای کشور

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، فرهود نوائی، دانش‌آموخته این دانشگاه، با راهنمایی دکتر محمد شریفی، عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی نفت دانشگاه، و همکاری مشاور خارجی Patrizio Raffa، پژوهشی با عنوان «مطالعه آزمایشگاهی و شبیه‌سازی کاربرد سورفکتانت پلیمری طبیعی برای ازدیاد برداشت نفت» را با موفقیت به انجام رسانده است.

وی با اشاره به اینکه در بسیاری از میدان‌های نفتی کشور تنها ۳۰ تا ۴۰ درصد از نفت قابل برداشت است و توسعه میادین جدید نیز بسیار پرهزینه است، گفت: ایده اصلی پروژه، جایگزینی پلیمر‌های شیمیایی رایج با یک سورفکتانت پلیمری طبیعی بود که با شوری و دمای بالای مخازن ایران سازگار باشد و آسیب زیست‌محیطی کمتری نیز ایجاد کند.

نوائی افزود: این ماده از منابع گیاهی داخلی قابل استخراج است، قیمت پایین‌تری نسبت به پلیمر‌های وارداتی دارد و با عملکرد دوگانه در افزایش گرانروی و کاهش تنش بین‌سطحی، نیاز به تزریق چند افزودنی را حذف می‌کند.

در این پژوهش ابتدا ۱۱ پلیمر طبیعی غربال‌گری شد و نمونه‌ای با کد FN-۱۱۶ به‌دلیل تحمل شوری و پایداری حرارتی بالا انتخاب گردید. سپس خواص فیزیکوشیمیایی آن شامل رسانایی، غلظت بحرانی میسل (CMC)، رئولوژی و کشش بین‌سطحی در شرایط دمای ۷۵ درجه و شوری معادل آب دریا بررسی شد.

در مرحله بعد، عملکرد سیال در یک میکرومدل شیشه‌ای شبیه‌ساز مخزن و در آزمایش تزریق به هسته واقعی مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد بازیافت نفت از ۴۲ به حدود ۶۴ درصد افزایش یافته است. همچنین با شبیه‌سازی چندمقیاسی داده‌ها در نرم‌افزار COMSOL، نتایج آزمایشگاهی به مقیاس مخزن تعمیم داده شد.

نوائی پایداری آزمایش‌ها در دمای بالا و شوری زیاد را چالش اصلی پروژه دانست و تأکید کرد که این پژوهش ترکیبی از داده‌های تجربی و شبیه‌سازی دقیق است که می‌تواند برای مراحل بعدی این پروژه و بعد از گذراندن تست‌های تکمیلی‌تر در طراحی پایلوت‌های میدانی به‌کار گرفته شود.

به گفته وی، مقاله‌ای علمی از نتایج این پژوهش با تمرکز بر پیوند میکروفلوئیدیک و دینامیک سیالات محاسباتی در نشریات معتبر بین‌المللی در حال انتشار است و همچنین یک اختراع نیز از این طرح ارسال شده است.

وی در خصوص مزیت‌های رقابتی طرح گفت: ماده اولیه داخلی بوده و قیمت آن از پلیمر‌های وارداتی به مراتب کمتر است. همچنین نسبت به پلی‌اکریلامید‌ها آسیب زیست‌محیطی کمتری دارد. عملکرد دوگانه این ماده در افزایش گرانروی و کاهش کشش بین‌سطحی، نیاز به تزریق چند افزودنی به مخازن نفتی را حذف می‌کند.

نوائی در پایان خاطرنشان کرد: این فناوری نه تنها برای پروژه‌های ازدیاد برداشت نفت از مخازن شور و دما بالا کاربرد دارد، بلکه می‌تواند در ساخت افزودنی‌های حفاری با منشأ طبیعی و توسعه سیالات سبز در صنعت نفت نیز مؤثر واقع شود.