بررسي آزمايشگاهي تغيير ترشوندگي سنگ مخزن نفت با استفاده از نانوذرات سيليكا، آلومينا و تيتانيا

در سال‌هاي اخير تحقيقاتي درخصوص استفاده از نانوذرات آب‌دوست سيليكا (SiO2)، آلومينا (Al2O3) و تيتانيا (TiO2) به منظور تغيير ترشوندگي سنگ مخزن نفت جهت بهبود فرآيند سيلاب‌زني و در نتيجه افزايش ميزان برداشت نفت صورت گرفته كه همگي مؤيد تأثير قابل توجه اين نانوذرات است؛ اما ميزان تغيير ترشوندگي، ازدياد برداشت نفت و پايداري هر يك از اين مواد در قياس با ديگري مشخص نبوده و مقايسه يكپارچه آن‌ها ضروري به نظر مي‌رسيد. در اين پژوهش، علاوه‌بر ارزيابي پايداري و قيمت اين نانوذرات، اثرات آن‌ها بر ترشوندگي و ازدياد برداشت نفت در نمونه‌هاي مغزه ماسه‌سنگي نفت‌دوست مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به‌ويژگي آب‌دوستي اين نانوذرات، مي‌توان انتظار داشت با تزريق نانوسيالات حاصل از آن‌ها، ترشوندگي نفت‌دوست سنگ به حالت آب‌دوست تغيير يابد. بدين منظور در اين پژوهش، 10 برش يكسان از نمونه‌هاي مغزه در 10 غلظت مختلف از نانوسيالات قرار گرفته و تغييرات ترشوندگي آن‌ها با اندازه‌گيري زاويه تماس به روش قطره چسبيده در زمان‌هاي مختلف بررسي شده است. پس از آن، سه مغزه مشابه تحت سيل‌زني آب (سيلاب‌زني) و سيل‌زني نانوسيالات قرار گرفته و ميزان برداشت نفت حاصل از آن‌ها ارزيابي گرديده است. نتايج نشان دادند كه نانوذرات تيتانيا، سيليكا و آلومينا به‌ترتيب بيشترين تغيير را در ترشوندگي سنگ ايجاد كرده‌اند و با افزايش غلظت هر سه نوع نانوذرات، تغييرات ترشوندگي در جهت آب‌دوستي افزايش يافته است. پس از تزريق نانوسيالات تيتانيا، سيليكا و آلومينا با غلظت بهينه ppm 1000، ميزان برداشت نهايي نفت نسبت به سيلاب‌زني به‌ترتيب با 18.27، 15.66 و 12.38% افزايش همراه بوده است. با اين وجود، چالش‌هاي به‌كارگيري اين نانوذرات از جمله عدم پايداري و قيمت، در آلومينا و تيتانيا كه نوعي نانوذرات اكسيد فلزي مي‌باشند، بيشتر از سيليكا بوده است.