طبق آمارهای شرکت ملی نفت ایران، مخازن نفت سبک ایران در نیمه عمر دوم خود قرار داشته و با کاهش تولید روبرو هستند، در حالی که مخازن نفت سنگین و فوق سنگین کشور بسیار زیاد است.اما عدم ورود فناوری‌های ازدیاد برداشت مؤثر به ایران، موجب شده مخازن نفت سنگین ایران یا به صورت بالقوه باقی مانده یا با راندمان بسیار پایین با فناوری‌های قدیمی بهره برداری شود. از این‌رو ضرورت تحقیقات گسترده در زمینه نفت سنگین و فوق سنگین، به ویژه به کارگیری فرایندهای مؤثر با راندمان بالا، احساس می‌شود.
معصومه تاجمیری، مجری این طرح تحقیقاتی گفت: در این طرح مشترک بین دانشگاه صنعتی اصفهان و شرکت ملی نفت ایران تلاش شده تا به بررسی اثر استفاده از نانوذرات بر افزایش بهره‌وری برداشت نفت از این مخازن پرداخته شود.
وی ادامه داد: بدین ترتیب افزایش قابل توجه میزان بازیافت نفت در کنار کاهش هزینه، کاهش میزان مصرف آب در فرایند برداشت و بهبود شرایط زیست محیطی اطراف مخازن از مهم‌ترین نتایج این طرح خواهد بود.
تاجمیری با اشاره به روش‌های دستیابی به بازدهی بیشتر در فرایند برداشت نفت عنوان کرد: به منظور افزایش بهره‌وری در مخازن نفت سنگین، در نظر گرفتن دو عامل کاهش ویسکوزیته و تغییر در ترشوندگی سنگ از اهمیت فراوانی برخوردار است؛ طبق مطالعات موجود، استفاده از مواد فعال سطحی مانند نانوذرات در کنار روش‌های حرارتی همچون روش ریزش ثقلی به کمک بخار(SAGD) منجر به کاهش ویسکوزیته و مکانیسم آشام خود به خودی منجر به تغییر در ترشوندگی سنگ خواهد شد.
وی افزود: در این رساله به مطالعه آزمایشگاهی تأثیر نانوذرات اکسید فلزی بر مکانیسم آشام، خود به خودی و فرایند ریزش ثقلی به کمک بخار پرداخته شده است. بدین جهت تأثیر نانوذرات اکسید روی، اکسید آلومینیوم و اکسید مس مورد بررسی قرار گرفته است.
به گفته این محقق، در روش فرایند ریزش ثقلی به کمک بخار از دو چاه افقی استفاده می‌شود؛ چاه تزریقی بالای چاه تولیدی در ته مخزن قرار دارد، اما ویسکوزیته سیالی که به مخزن تزریق می‌شود تا نفت را جابه‌جا کند، مانند آب، دی‌اکسید‌کربن یا محلول‌های حاوی مواد فعال سطحی، معمولاً از ویسکوزیته نفت کمتر است.
تاجمیری ادامه داد: در این شرایط اضافه کردن نانوذرات ویسکوزیته سیال تزریق شده را روی مقدار بهینه تنظیم کرده و حرکت را در مخزن بهبود می‌بخشید؛ در نتیجه بازدهی برداشت نفت افزایش می‌یابد.
وی افزود: جایگزین شدن نفت توسط آب در اثر عواملی همچون تغییر در فشار مویینگی، تراوایی و کشش سطحی بین آب و نفت پدیده آشام خود به خودی گفته می‌شود که منجر به ازدیاد برداشت نفت خواهد شد؛ اما در مخازن کربناته که سنگ نفت دوست است، مکانیسم آشام خود به خودی تأثیر چندانی نخواهد داشت.
وی عنوان کرد: با استفاده از نانوذرات می‌توان ترشوندگی سنگ مغزه‌های ماسه‌ای و کربناته را از نفت دوستی به آب دوستی تغییر داد و بدین ترتیب نفت محبوس شده در سنگ بهتر بازیافت می شود. با توجه به نتایج حاصل شده تا این مرحله از تحقیقات، کاربرد نانوذرات منجر به کاهش هزینه‌های فرایند به دلیل دستیابی به بازیافت بیشتر نفت و کاهش میزان آب مصرفی خواهد شد.
این تحقیقات در قالب پایان نامه دکترای معصومه تاجمیری و دکترمحمدرضا احسانی از دانشگاه صنعتی اصفهان و با همکاری پژوهشکدهی ازدیاد برداشت شرکت ملی نفت ایران در حال انجام است.