مدل سازی زمان بندش هیدروژل پلی اکریل آمید سولفونه/استات کروم (iii) بر پایه غربالگری پارامترهای موثر

امروزه استفاده از سامانه‌های ژل‌های پلیمری برای جلوگیری از تولید آب اضافی از چاه‌های تولیدی نفت، به‌طور گسترده‌ای در جهان به‌کار گرفته می‌شود. کارآمدی این مواد در محیط متخلخل در گرو پارامترهای متعددی از جمله ترکیب مواد سازنده و شرایط محیطی ژل پلیمر است. از این رو بررسی جامع پارامترهای تاثیر گذار و شناسایی اثر متقابل آنها به منظور افزایش بهره‌وری سامانه ژل پلیمر، امری لازم الاجراست. لذا در این تحقیق از روش آماری و جامع فاکتوریل جزئی در دو سطح، به منظور بررسی پارامترهای موثر بر زمان بندش ژل پلیمری متشکل از پلی اکریل آمید سولفونه و عامل شبکه کننده استات کروم iii استفاده شد تا علاوه بر انجام تعداد آزمایش‌های بهینه با کمترین هزینه و درکوتاهترین زمان، موثرترین عوامل از میان هشت پارامتر ph، غلظت کلرید کلسیم، نسبت عامل شبکه کننده به کوپلیمر، غلظت کلرید سدیم، غلظت کوپلیمر، سدیم لاکتیت، نانو رس و تیوریا، در کنترل زمان بندش ژل‌های پلیمری با انجام 32 آزمایش بطری، شناسایی شده و با مدلسازی فرآیند، شرایط بهینه در جهت بهبود فرآیند ایجاد گردد. مدل ارائه شده در این تحقیق با قابلیت پیش بینی زمان بندش ژل بر اساس پارامترهای مورد بررسی، دارای درجه اطمینان 99% است. نتایج نشان داد سدیم لاکتیت، غلظت کوپلیمر، نانو رس، تیوریا و نسبت غلظت عامل شبکه کننده به کوپلیمر به‌ترتیب پارامترهای اصلی تاثیرگذار بر زمان بندش ژل بوده و همچنین در میان تمامی اثرات متقابل بین پارامترها، اثر متقابل سدیم لاکتیت و نسبت غلظت عامل شبکه کننده به کوپلیمر بیشترین سهم را در کنترل زمان بندش ژل دارد.

Modeling the gelation time of sulfonated polyacrylamide/chromium triacetate hydrogel based on screening of the effective parameters

A system of Polymer gel is widely used in oil production wells in order to reduce unwanted water production. The efficiency of these systems in porous media depended on various parameters such as the composition concentration and the media condition of the polymer gels performance. So it is necessary to study the effective parameters and their interactions in order to increase the efficiency of systems of polymer gels. Therefore, in this research, twolevel factorial design as a statistical method was used to study the effective parameters on the gelation time of polymer gel containing sulfonated polyacrylamide copolymer and chromium triacetate as crosslinker to not only reduce the number of experiments in the lowest time and cost, but also present the most effective parameters among the eight studied parameters (pH, CaCl2 concentration, crosslinker/copolymer ratio, NaCl concentration, copolymer concentration, sodium lactate, nanoclay and thiouria) on gelation time of polymer gels using 32 bottle testing experiment and finally by modeling the process, the optimum condition is presented. The presented model in 99% significant to predict the gelation time of the polymer gel based on the effective parameters. The results showed that sodium lactate, copolymer concentration, nanoclay, thiouria and crosslinker/copolymer ratio are the main effects respectively. Also, among the interactions between parameters, the interaction of sodium lactate and crosslinker/copolymer ratio has the most effect on the gelation time of the hydrogel.