تعیین نانوساختار کربنی برتر برای سنتز سیلیکا نانوهیبرید برای ازدیاد برداشت از مخازن نفت

در این پژوهش از دو نانوساختار کربنی متفاوت یعنی گرافن نانومتخلخل و نانولوله های کربنی چند دیواره برای سنتز سیلیکا نانوهیبرید به روش سل-ژل استفاده شد و ویژگی‌های تعلیق های پیکرینگ مربوطه برای استفاده در ازدیاد برداشت مخازن نفت مقایسه شد. به این منظور، نانوهیبریدهای مورد نظر با درصدهای وزنی گوناگون سنتز شد و ویژگی‌های تعلیق پیکرینگ آن ها برای انتخاب بهترین نمونه مورد ارزیابی قرار گرفت. ویژگی‌های نانومواد سنتز شده با الگوی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و آنالیز وزن سنجی گرمایی سنجیده شد. تعلیق پیکرینگ نانوهیبریدها با نرمال اکتان به عنوان نفت مدل، سورفکتانت آنیونی مناسب مانند سدیم دو دسیل بنزن سولفونیک اسید و 2-پروپانول به عنوان کمک سورفکتانت الکلی و آب مقطر در 7= ph و در دمای اتاق آماده شد و پایداری آن ها به مدت یک ماه تحت کنترل قرار گرفت. پس از این مدت با استفاده از میکروسکوپ نوری، ریخت شناسی فاز تعلیق بررسی شد. نتیجه‌های آزمایش‌ها نشان داد که بهترین نمونه‌ها نانوهیبرید 70% گرافن نانومتخلخل/سیلیکا (هر دو روش) و نانوهیبرید 70% نانولوله‌های کربنی تک دیواره/سیلیکا (روش دوم) هستند. نتیجه‌های سنجش زاویه تماس نشان داد که نمونه نانوهیبرید 70% گرافن نانومتخلخل/سیلیکا (روش دوم) بهترین ویژگی را برای بهبود ویژگی ترشوندگی سنگ مخزن و تغییر ترشوندگی آن از نفت دوست به آب دوست نسبت به سایر نمونه‌ها دارد. نتیجه‌های سنجش کشش سطحی نشان می‌دهد که بیش‌ترین مقدار کشش سطحی مربوط به تزریق آب و کم‌ترین مقدار کشش بین سطحی مربوط به تزریق نانوسیال ساخته شده از نمونه نانوهیبرید 70% گرافن نانومتخلخل/سیلیکا (روش دوم) است که نشان دهنده برتری این نمونه در کاهش کشش سطحی در مقایسه با سایر نمونه‌ها است. بنابراین تعلیق پیکرینگ نمونه نانوهیبرید 70% گرافن نانومتخلخل/سیلیکا (روش دوم) می‌تواند برای ازدیاد برداشت مخازن نفت به روش شیمیایی استفاده شود.

determination of the preferred carbonnanostructure for the synthesis of silica nanohybrid for enhanced oil recovery

in this research, two different kinds of carbon nanostructures (nanoporous graphene and multi-walled carbon nanotubes) were used for preparing silica nanohybrids with the sol-gel method and their pickering emulsions properties were evaluated in order to the selection of the preferred carbon nanostructure in preparing the related silica nanohybrid for chemical enhanced oil recovery (c-eor). therefore, we have prepared different carbon structures nanohybrids with sio2 nanoparticles with different weight percentages. the samples were characterized with x-ray diffraction (xrd) field emission scanning electron microscopy (fe-sem) and thermal gravimetry analysis (tga). pickering emulsions of these nanohybrids were prepared with n-octane as oil model, suitable anionic surfactant (such as sdbs) and 2-propanol as alcoholic co-surfactant at ph=7 in ambient temperature and with distilled water. stability of the mentioned pickering emulsions was controlled for one month. emulsion phase morphology was investigated using optical microscopic imaging. evaluation results demonstrated that the best samples are 70% nano porous graphene/sio2 (both methods) and 70% mwcnt/ sio2 nano hybrid (method 2). contact angle measurement results showed that the 70% nanoporous graphene/sio2 nano hybrid (method 2) is more effective for improvement of the stone reservoir wettability alteration from oil-wet to water-wet. interfacial tension results indicate that the maximum amount is related to the injection of water and the minimum amount is related to the injection of nano fluid of 70% nano porous graphene/sio2 nano hybrid (method 2). this result indicates preference of 70% nano porous graphene/sio2 nanohybrid (method 2) for decreasing the interfacial tension in comparison to the other samples. therefore, 70% nano porous graphene/sio2 nanohybrid (method 2) pickering emulsion can be used for c-eor.