اصلاح سطح نانولوله‌های کربنی چند دیواره عامل‌دار شده برای ازدیاد برداشت نفت با آب دریای کم‌شور

Abstract

در مطالعه پیش رو، نانوکمپلکس جدیدی با اصلاح سطح نانولوله‌‌های کربنی چند دیواره عامل‌دار شده با گروه کربوکسیل، سنتز و به‌کار گرفته شده است. اصلاح سطح توسط ماده فعال‌سطحی ستیل‌تری‌متیل آمونیوم بروماید (CTAB) و پلیمر پلی اتیلن گلایکول (PEG) صورت گرفته است. عملکرد این نانوکمپلکس سپس در برهم‌کنش‌های بین‌سطحی بین آب، نفت‌خام و سنگ دولومیتی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان‌دهنده پتانسیل بالای نانوکمپلکس در کاهش کشش بین‌سطحی است به‌طوری‌که کمترین مقدار mN/m 33/0 برای کشش بین‌سطحی بین نفت خام و آب دریای کم‌شور ثبت شده است. بر این اساس، مقدار غلظت بحرانی تشکیل مایسل (CMC) در سطح تماس نفت با آب مقطر و آب کم‌شور به‌ترتیب برابر mg/L 250 و mg/L 60 محاسبه شده است. نانوکمپلکس مورد بررسی همچنین تأثیر بسیار مناسبی بر تغییر ترشوندگی نمونه سنگ مورد بررسی داشته است، به‌طوری‌که مقدار mg/L 50 از آن زاویه تماس آب با سطح سنگ را از °128 به °26 کاهش داده است. علاوه‌بر این موارد، بررسی ضرایب برازش به‌دست آمده از تطابق داده‌های آزمایشگاهی حاصل از جذب نانوکمپلکس بر‌روی سطح دولومیت با دو مدل لانگمور و فروندلیش نشان می‌دهد که جذب نانوکمپلکس از مدل لانگمور پیروی می‌کند که قادر به توجیه میزان پایین جذب آن بوده است. علاوه‌بر این، حضور نمک میزان جذب را افزایش داده است. عملکرد بسیار مناسب نانوکمپلکس در غلظت‌های پایین احتمال آسیب به سازند و کاهش تراوایی را کاهش می‌دهد که مزیت اقتصادی را نیز به همراه دارد. نانوکمپلکس معرفی شده نسبت به نمونه‌های پیشین که بر پایه‌ نانولوله های کربنی ساخته شده بودند، از کارآیی بالاتری برخوردار بوده و به‌عنوان افزودنی مؤثر جهت ازدیاد برداشت از مخازن کربناته توصیه می‌شود

Keywords

• نانولوله‌های کربنی چند دیواره
• اصلاح سطح با ماده فعال‌سطحی و پلیمر
• عامل‌دار کردن با گروه کربوکسیل
• کاهش کشش بین‌سطحی
• تغییر ترشوندگی