جلسه دفاع از رساله: خانم کاملیا زارعی: مهندسی فرآیند

خلاصه خبر: تحلیل تجربی پارامترهای موثر بر ساخت ژل گذرا به منظور انسداد کوقت چاه در شرایط معین

  • عنوان: تحلیل تجربی پارامترهای موثر بر ساخت ژل گذرا به منظور انسداد کوقت چاه در شرایط معین
  • ارائه‌کننده: کاملیا زارعی
  • استاد راهنما: دکتر محسن وفایی سفتی، دکتر احمدرضا بهرامیان
  • استاد ناظر داخلی اول: دکتر محمدرضا امیدخواه
  • استاد ناظر داخلی دوم: دکتر سعید صادق نژاد
  • استاد ناظر خارجی اول: دکتر بهرام دبیر
  • استاد ناظر خارجی دوم: دکتر نظام الدین اشرفی زاده
  • استاد مشاور اول: دکتر مهسا باغبان صالحی
  • استاد مشاور دوم: TEXT
  • نماینده تحصیلات تکمیلی: TEXT
  • مکان: دانشکده مهندسی شیمی، اتاق پ۴
  • تاریخ: ۱۹/۱۲/۹۷
  • ساعت: 17:00

چکیدهانسداد موقت در عملیات تعمیر چاه¬های نفت و گاز لازم و ضروری به نظر می¬رسد. استفاده از مجرابند¬هاي هیدروژلي از روش¬هاي نوين در این زمینه است. زمان تشکيل و استحکام هيدروژل در شرایط چاه مورد نظر (دما، شوری و فشار) از مهمترین چالش¬ها در استفاده از هيدروژل¬هاي پليمري در انسداد موقت چاه است. در اين تحقیق دو پارامتر موثر در زمان بندش هیدروژل، غلظت پلیمر و عامل شبکه¬ساز بوده که افزایش این دو پارامتر منجر به افزایش گرانروی و نرخ تشکیل هیدروژل می¬شود. بر اساس نتایج بدست آمده در پژوهش حاضر، نمونه هیدروژل حاوی ppm ۲۳۰۰۰ از پلیمر اکریل آمید و ppm ۳۷۹۵ از عامل شبکه¬ساز استات کروم (III) با زمان بندش ۲ ساعت و استحکام ساختاری و پایداری حرارتی در دمای C ۹۰ْ برای انجام مطالعات بیشتر معرفی می¬شود. پس از انتخاب نمونه مناسب، برای بهبود استحکام آن از نانوذرات سیلیکا استفاده شد. ارزیابی شبکه نمونه¬های هیدروژل تهیه شده از نظر انرژی، بلورینگی و ریخت¬شناسی بررسی شده و شبکه همگنی از پرکننده در هیدروژل حاوی نانوذرات سیلیکا مشاهده شد. نتایج حاصل از چاه آزمایشگاهی در مدت ۱ هفته نشان داد که ژل توانایی پایداری در فشار MPa 7/20 را در این مدت دارد. در محدوده تغییر شکل الاستیک، مشخصات ساختاری هیدروژل مانند جرم مولکولی متوسط زنجیره پلیمر بین اتصالات و تعداد گره تعیین شد. نتایج نشان داد که غلظت 24/0% وزنی از نانو ذرات سیلیکا در هیدروژل باعث افزایش چگالی اتصالات در هیدروژل و نیز افزایش استحکام هیدروژل از Pa۵۲۱ به حدود Pa ۲۶۲۰۰ شده است. همچنین نتایج آزمون چسبندگی هیدروژل به دیواره فلزی نشان از افزایش بیش از 5/3 برابری نیروی چسبندگی هیدروژل حاوی نانوذرات سیلیکا نسبت به نمونه خالص دارد. رفتار تورمی و اثر دما بر روی سینتیک تورمی هیدروژل در محلول¬های مختلف آب مقطر، آب سازند، آب شیر و نفت و استحکام آن در شرایط چاه آزمایشگاهی مورد بررسي قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، نمونه مورد نظر استحکام خود را در محیط¬های مختلف حفظ نمود. علاوه برآن با افزایش استحکام هیدروژل، تورم آن در محیط¬ آب مقطر و آب شیر تا ۲۰۰% کاهش یافت. نتایج آزمون ژل¬زدایی نشان داد که افزودن اسید سیتریک ۲ مولار با 5/1pH= به ¬نمونه¬های هیدروژل باعث شروع تخریب ساختار ژل بعد از گذشت ۳ ساعت می¬شود. هم¬چنین نشان داد که افزودن نانوذرات سیلیکا در زمان تخریب هیدروژل اثر چشمگیری ندارد. بر اساس نتایج بدست آمده در پژوهش حاضر، نمونه هیدروژل حاوی24/0% وزنی از نانوذرات سیلیکا با استحکام ساختاری و پایداری حرارتی در دمای C 90ْ و با زمان تخریب ۳ ساعت به عنوان پیشنهاد اولیه برای انجام مطالعات میدانی معرفی می¬شود.
کلمات کلیدیتعمیر چاه، هيدروژل پليمري، نانو ذره سیلیکا، استحکام هيدروژل، رئولوژي، پارامتر¬ شبکه، نیروی چسبندگی، تورم، ژل زدایی


14 اسفند 1397 / تعداد نمایش : 1501