بررسی رفتار دوگانه هیدروژل ها در برابر آب و نفت با هدف کنترل تولید آب

با توجه به کاربرد موفقیت آمیز هیدروژل های پلیمری در کاهش تولید آب، در این پژوهش یکی از پرکاربرد ترین این نوع هیدروژل ها تشکیل شده ازکوپلیمر پلی اکریل آمید سولفونه هیدرولیز شده و عامل شبکه ساز کروم (iii) استات بررسی شده است. بدین منظور از آزمایش های بطری، سامانه صافی ژل، که برای نخستین بار در کشور طراحی و ساخته شد، و همچنین آزمون جاروب کرنش استفاده شد. بر اساس نتیجه های به دست آمده، رابطه های ریاضی درجه دوم با پیش بینی گرادیان فشار شکست ژل در اثر تزریق نفت و آب و مقدار هیدروژل خروجی در اثر تزریق نفت و آب بر حسب دو پارامتر غلظت کوپلیمر و  کروم (iii) استات ارایه شد. نتیجه ها نشان داد غلظت کوپلیمر در مقایسه با غلظت عامل شبکه ساز و اثر متقابل بین آن ها، بیش ترین تاثیر را بر گرادیان فشار شکست و مقدار هیدروژل خارج شده در اثر تزریق نفت و آب دارد. همچنین در غلظت ثابت از عامل شبکه ساز، با دو برابر شدن غلظت کوپلیمر گرادیان فشار شکست 5 برابر  افزایش می یابد که این امر به علت افزایش مدول الاستیک شبکه سه بعدی هیدروژل و پیرو آن افزایش استحکام آن است. به طوری که با افزایش کرنش تا 1000% این استحکام حفظ شده است. در حقیقت تا کرنش کم تر از 100% هیدروژل تنش وارده را تا حد امکان خنثی و به حالت اولیه اش باز می شود. نتیجه های آزمایش ها ی بررسی ایجاد شکاف درون هیدروژل، منجر به ارایه مکانیسم جدیدی برای توجیه پدیده کاهش نامتجانس تراوایی (با عنوان ایجاد مجاری بزرگ تر درون ژل توسط نفت نسبت به آب) شد که بر طبق آن در شرایط یکسان، توانایی نفت در شکافتن ژل و ایجاد کانال عریض تر برای عبور از توده ژل، در مقایسه با آب بیش تر است