ازدیاد برداشت از میادین نفتی با کمک نانوذرات
ساناز تاجیک مجری طرح با اشاره به آخرین برآوردهای آژانس بین‌المللی انرژی، گفت: تقاضای جهانی انرژی تا 20 سال آینده در حدود 50 درصد افزایش خواهد یافت و در این میان نفت خام و سایر انرژی‌های فسیلی مانند گاز طبیعی و زغال سنگ مهمترین نقش را در تامین نیاز آتی انرژی جهان بر عهده دارند.
وی با اشاره به افزایش نیاز جهانی به انرژی‌های فسیلی، بر نقش ایران به عنوان یکی از بزرگ رین دارندگان ذخایر متعارف نفت و گاز جهان تاکید کرد و یادآور شد: به دلیل استمرار و افزایش تولید از مخازن عظیم کشور، بعضی از چاه‌ها در نیمه دوم عمر تولیدی خود بوده و نیازمند اجرای طرح‌های توسعه یافته برای افزایش برداشت نفت خام هستند.
تاجیک اضافه کرد: از این رو برای پاسخ به تقاضای روزافزون انرژی و با توجه به آمار موجود درباره کمبود آن، باید به موازات اکتشاف مخازن جدید، برداشت حداکثری از مخازن نفت را در نظر بگیریم.
به گفته این محقق با استفاده از روش‌های مرسوم برداشت نفت (مراحل اولیه و ثانویه) حدود 50 تا 70 درصد نفت در یک مخزن دســت نخورده باقی می‌ماند. بنابراین انتظار می‌رود روش‌های ازدیاد برداشت نفت در اکثر مخازن نفتی برای بازیافت مقدار زیادی نفت استفاده شود.
وی رهاسازی چاه‌ها و میادین نفتی حاوی مقادیری از نفت را مشکلی در حوزه انرژی دانست و خاطر نشان کرد: با اعمال روش‌های کارآمد باید برای ازدیاد برداشت نفت از مخازن تلاش شود. با پیشرفت‌های روزافزون فناوری نانو در صنایع بالادستی نفت، توجه ویژه‌ای به کاربرد نانوذرات با اندازه، شکل و خواص سطحی مطلوب به عنوان یک افزودنی مؤثر و کارآمد در روش‌های مختلف ازدیاد برداشت نفت شده است.
این محقق از اجرای تحقیقاتی در این زمینه در دانشگاه صنعتی امیرکبیر خبر داد و گفت: این تحقیق با عنوان ساخت و ارزیابی نانوساختارهای بر پایه هیبرید سیلیس-گرافن جهت پایدارسازی امولسیون‌های آب و نفت حاصله برای ازدیاد برداشت نفت اجرایی و تلاش شد با استفاده از نانوذرات هیبریدی راهکاری برای بهبود برداشت نفت از مخازن نفتی کشور ارائه کنیم.
وی با بیان اینکه در این تحقیق با مطالعه نانو ذرات هیبریدی، سیلیس-گرافن با روش رسوب نشانی بخار شیمیایی تهیه شدند که قابلیت تولید انبوه با این روش امکان پذیر است، یادآور شد: برای استفاده از نانوذرات در مخازن نفتی باید این نانو ذرات در محیط‌های آبی در شرایط مخزن (شوری، دما و pH) پایدار باشند. لذا برای بهبود پایداری این نانو هیبرید در محیط‌های آبی از روش‌های نوین برای عاملدار کردن آن از جمله بخار مخلوط اسیدهای نیتریک و سولفوریک همچنین اسیدهای ضعیف استفاده شد.
مجری طرح اضافه کرد: در این طرح با تکیه بر دانش داخلی به فناوری کاملا بومی برای ازدیاد برداشت از میادین نفتی ایران دست یافتیم. میادین نفتی ایران در سخت‌ترین شرایط ممکن زمین شناختی نسبت به سایر نقاط دنیا قرار دارند.
به گفته وی با توجه به نوآوری‌های طرح در زمینه استفاده از نانو ذرات جدید در زمینه ازدیاد برداشت نفت، ثبت اختراع امریکایی (US patent) دستاوردهای این طرح با حمایت ستاد نانو در حال بررسی است.
این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تاکید کرد: آنالیز پتانسیل زتا از این ماده نشان داد نانو ذرات در محیط‌هایی با شوری بسیار بالا پایدار است.
وی مهمترین چالش پس از تهیه نانوذرات، پایدار نگهداشتن آنها در محیط‌های آبی نزدیک به شرایط مخزن نفتی ذکر کرد و گفت: نتایج این طرح قابل استفاده در ازدیاد برداشت نفت در حوزه بالادستی صنعت نفت کشور و یکی از اولویت‌های اصلی صنعت نفت کشور و دولت است.
تاجیک با اشاره به مزایای نانو ذرات عاملدار شده افزود: این نانو ذرات قابلیت پایداری در شرایط مخزن از نظر دما، شوری و pH را بدون نیاز به افزودن مواد اضافی دیگر همچون سرفکتانت‌ها یا پلیمرها را دارد و بنابراین می‌توان آن را به مخازن نفتی تزریق کرد. همچنین با توجه به شرایط ساخت این نانو ذرات قابلیت تولید انبوه را دارند.
به گفته وی مطالعات در زمینه استفاده از نانو ذرات در ازدیاد برداشت نفت در کشورهای امریکا، کانادا، نروژ و عربستان در حال بررسی است اما تاکنون گزارشی مبنی بر استفاده از نانو ذرات به تنهایی در شرایط مخازن نفتی وجود ندارد.
این طرح در قالب رساله دکتری ساناز تاجیک به راهنمایی دکتر بهرام ناصرنژاد از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر علیمراد رشیدی از اعضای هیات علمی پژوهشگاه صنعت نفت اجرا است.
