بررسی آزمایشگاهی تأثیر غلظت آسفالتین و یون‌های دوظرفیتی محلول در آب بر کشش بین سطحی سیستم هپتول/آب شور

Abstract

کشش بین‌سطحی یکی از مهم‌ترین پارامترهایی است که مستقیماً بر نیروهای مویینگی تأثیر می‌گذارد. از این رو، در فرآیند تولید نفت خام از مخازن نقش مهمی دارد. در این پژوهش با استفاده از روش قطره آویزان، اثرات غلظت آسفالتین در شوری‌های مختلف و یون‌های دوظرفیتی محلول در آب بر کشش بین‌سطحی بررسی شده است. فاز نفتی به شکل مخلوطی از تولوئن و نرمال هپتان (هپتول) در نظر گرفته شده و سپس آسفالتین به آن اضافه گردید تا فعالیت سطحی مولکول‌های آسفالتین و تاثیر آن بر کشش بین‌سطحی بررسی شود. آب با غلظت ppm 000/40 به‌عنوان سیال مبنا و غلظت‌های ppm 4000 به‌عنوان آب با شوری کم و ppm 000/80 به‌عنوان آب با شوری بالا تهیه و کشش بین‌سطحی فاز نفتی-فاز آبی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش آسفالتین تا غلظتی مشخص در دامنه شوری‌های مختلف، کشش بین‌سطحی هپتول/آب شور کاهش پیدا می‌کند. کمترین مقدار کشش بین‌سطحی در شوری‌های مختلف، در آب با شوری ppm 000/40 مشاهده شد که نشان از این دارد که در شوری بهینه‌ای، حداکثر غلظت آسفالتین به سطح تماس هپتول/آب شور مهاجرت کرده و کشش بین‌سطحی را از mN/m 23 به عدد mN/m 16 کاهش داد. همچنین غلظت 5/0% آسفالتین بیانگر غلظت مهم مایسلی شدن مواد فعال سطحی بود که نشان داد که سطح تماس هپتول/ آب شور تقریباً توسط مولکول‌های آسفالتین در غلظت 5/0% اشغال شده است. بنابراین در غلظت‌های بیشتر از این مقدار، کشش بین‌سطحی کاهش نیافت. در بخش آخر نیز اثر یون‌های دو ظرفیتی محلول در آب بررسی شد و نتایج نشان داد که با افزایش یون کلسیم تا 4 برابر، کشش بین‌سطحی هپتول/آب شور به mN/m 15 (حدود 10% کمتر از حالت مبنا) رسید که به نسبت تمامی نمونه‌ها کمترین مقدار بود.

Keywords

• کشش بین‌سطحی دینامیک
• هپتول
• آسفالتین
• یون‌های دوظرفیتی
• شوری