طراحی و ساخت هیدروسیلیکاژل بر پایه پلی اکریل آمید و بررسی خواص آن در شرایط مخزن

تولید آب اضافی در میدان های نفتی جنوب ایران مانند سایر میدان های نفتی در سراسر دنیا، یکی از معضلات اساسی در فرایند استخراج نفت است و احتمال میرود با به کارگیری و اعمال فناوری تزریق ژل های بسپاری به مخازن موجود، میزان تولید آب کاهش و سقف استخراج نفت افزایش یابد. بر این اساس، تزریق ژل های بسپاری به مخازن یاد شده، باهدف کاهش تولید آب و بهبود استخراج نفت، دلیل موجهی برای پرداختن به این موضوع است. در پژوهش حاضر، طراحی و ساخت سامانه آزمایشگاهی سدیم هیدروسیلیکاژل بسپاری بررسی شده است. درساخت این سامانه از آب مقطر، سدیم سیلیکات، همبسپار پلی اکریل آمید سولفونه و آغازگر آلی (سیتریک اسید) به کار رفته است. برای تعیین ساختار نمونه ژل مناسب و تعیین پارامترهای تاثیرگذار بر زمان تشکیل آن به عنوان عامل اساسی در کارایی این نوع ژلها، و ارائه مدلی ریاضی به منظور پیش بینی زمان تشکیل ژل برحسب پارامترهای غلظت بسپار، درصد وزنی سدیم سیلیکات و مقدار آغازگر، از روش طراحی آزمایش ترکیب مرکزی استفاده شده است. ضمانت مدل ریاضی، نتایج حاصل از روش تحلیل پراکندگی است که درجه اطمینان مدل را تا 99% برآورد می کند. بر اساس یافته های پژوهش، درصد وزنی سدیم سیلیکات پارامتر موثرتری بر زمان تشکیل هیدروژل سیلیکاتی است و زمان تشکیل ژل با افزایش نسبت سدیم سیلیکات به آغازگر افزایش می یابد. همچنین، در غلظت های بالاتر از ppm4000 بسپار، زمان تشکیل ژل افزایش می یابد. در این پژوهش سازوکار رفتار زمان تشکیل ژل بر اساس تغییر پارامترها ارائه شده و درنهایت پنج توصیف جدید از ژلها به دست آمد که با توجه به آن و معیارهای موجود برای تعیین ژل بهینه، دو نمونه هیدروسیلیکاژل، یکی برای کنترل آب و دیگری برای تصحیح تراوایی نسبی آب به نفت برای دو کاربرد مهم در عملیات انسداد آب معرفی شد.