آنالیز پایداری محلول‌های نانو ذرات گاما آلومینا و تاثیر آنها در تغییر ترشوندگی سنگ‌های کربناته

در سال‌های اخیر با توجه به افزایش تقاضای جهانی برای سوخت‌های فسیلی، نیاز به مطالعات نوین از جمله نانوتکنولوژی برای ارائه‌ی راهکار جهت افزایش برداشت از ذخایر نفتی موجود ضرورت می‌یابد. نانوذرات با خواص منحصر به‌فرد وابسته به اندازه‌ی خود، توانایی تغییر ترشوندگی سنگ مخزن در فرآیندهای ازدیاد برداشت را دارد. با تغییر ترشوندگی سنگ‌های نفت-دوست به آب-دوست توسط نانو ذرات، دسترسی سیال تزریقی به منافذ با فشار موئینگی بالا تسهیل می‌شود. جهت تغییر ترشوندگی سنگ مخزن، باید پایداری محلول حاوی نانوذرات تا زمان انتقال سیال تزریقی به ناحیه‌ی هدف حفظ شود. متغیر میانگین اندازه‌ی نانوذرات معلق در محلول‌های حاوی این مواد، در تعیین کنش و واکنش‌های میان ذره‌ای و پایداری یک محلول نانو، نقشی اساسی ایفا می‌کند. متغیر غلظت محلول، عامل موثر بر اندازه‌ی ذرات معلق در محلول است. با تعیین اندازه‌ی ذرات در غلظت‌های مختلف محلول‌های حاوی نانوذرات، می‌توان معیاری از میزان پایداری محلول‌های مورد نظر را به‌دست آورد.در این تحقیق از نانو ذرات گاما آلومینا جهت تغییر ترشوندگی نمونه‌ی سنگ کربناته یکی از مخازن نفتی ایران استفاده شده است. با بررسی داده‌های آزمایش PSA (آنالیز اندازه‌ی ذرات) و آنالیز نیروهای دافعه و جاذبه مشخص شد که افزایش غلظت باعث کاهش اندازه‌ی نانوذرات در محلول می‌شود. با بررسی پایداری محلول‌های نانوگاماآلومینا در غلظت‌های مختلف مشخص شد که تا غلظت 7 0 درصد وزنی، محلول‌ها پایداری خود را حفظ می‌کنند.نتایج آزمایش SEM حاکی از جذب شدن نانوذرات گاماآلومینا روی سطح سنگ کربناته است. با بررسی اثر غلظت نانوذره‌ی گاماآلومینا بر ترشوندگی سطح مغزه‌ی کربناته، مشاهده شد که در غلظت‌های 1 0،  3 0 و 5 0درصد وزنی، زاویه‌ی تماس از 119، به‌ترتیب به 5 54، 5 50 و 40 تغییر یافت.سپس با انجام آزمایش‌های سیلاب‌زنی مغزه روی نمونه‌ی سنگ کربناته و تزریق سیال حاوی ذرات نانو در غلظت 3 0 درصد وزنی پس از تزریق آب نمک، برداشت از مغزه 9 درصد افزایش یافت.