مقایسه عملکرد ماده فعال سطحی زیستی تولید شده (رامنولیپید) و مواد فعال سطحی متداول (ctab، dtab، sds و sdbs) در ازدیاد برداشت نفت

در سالیان اخیر مطالعات زیادی در مورد استفاده از مواد فعال سطحی در زمینه افزایش برداشت از مخازن نفتی انجام شده است؛ ولی تا کنون تحقیقات اندکی در مورد مقایسه عملکرد مواد فعال سطحی زیستی و شیمیایی صورت گرفته است که عموماً شامل مقایسه عملکرد ماده فعال سطحی زیستی با ماده فعال سطحی شیمیایی بوده و مطالعات جامعی در این زمینه انجام نشده است. لذا در این تحقیق کارایی انواع مواد فعال سطحی با تزریق در میکرومدل شیشه ای بررسی شد. با کشت سویه سودوموناس آئروژینوزا hak01 در محیط کشت تخصصی، ماده فعال سطحی زیستی رامنولیپیدی تولید، جداسازی و شناسایی شد و پایداری آن در محیط شور بررسی گردید. سپس محلول این ماده به همراه محلول مواد فعال سطحی sds، sdbs، ctab و dtab ( در غلظت بحرانی میسل) در آزمون های سیلابزنی میکرومدل استفاده شدند. در این تحقیق برای نخستین بار کارایی رامنولیپید تولیدی در ازدیاد برداشت نفت بررسی شد. از آزمون های گرانروی، کشش سطحی و بین سطحی و همچنین آزمون زاویه تماس برای برررسی مکانیسم های حاکم بر فرایند استفاده شد. استفاده از مواد فعال سطحی فوق سبب افزایش میزان برداشت نفت در مقایسه با سیلاب زنی آب گردید. رامنولیپید، sdbs وsds به ترتیب با 40%، 36% و 34% بازدهی، بیشترین میزان برداشت را به خود اختصاص دادند. رامنولیپید تولیدی با کاهش کشش سطحی آب بهmn/m 28 عملکرد بهتری در مقایسه با سایر مواد فعال سطحی داشت. همچنین این مواد سبب تغییر ترشوندگی از حالت نفت دوست به آب دوست شدند؛ به طوری که رامنولیپید با تغییر زاویه تماس از 106 به 6، 94.3% تغییر، بهترین عملکرد را در بین مواد فعال سطحی فوق داشت. sdbs، sds، ctab و dtab به ترتیب با 92.7%، 92.0%، 88.9% و86.6% تغییر در رده های بعدی قرار گرفتند. کاهش کشش بین سطحی و تغییر ترشوندگی، سازوکارهای اصلی حاکم بر فرایند بودند. بر اساس نتایج به دست آمده رامنولیپید تولید شده از توانایی بالایی در زمینه برداشت نفت برخوردار بوده و موثرتر از سایر مواد فعال سطحی در این زمینه عمل کرد.

A Comparison Between Performance of Produced Biosurfactant and Conventional Chemical Surfactants in Enhanced Heavy Oil Recovery

Research Subject: Nowadays, application of biosurfactants in microbial enhanced oil recovery (MEOR) have aroused much attention and several investigations have been conducted on this field. But their performance in comparison to synthetic surfactants in enhanced oil recovery has little been studied. Most of these researches are limited to comparison of one produced biosurfactant with only a chemical surfactant. To fill this gap, in this research, the potential use of a rhamnolipid type biosurfactant in MEOR was compared to several conventional synthesized surfactants: SDS, SDBS, CTAB and DTAB.Research Approach: Since the main goal of this research is the comparison between produced biosurfactant and conventional chemical surfactants in oil recovery, several flooding tests were conducted and involved mechanisms were investigated. All of tests were conducted in an oil wet glass micromodel saturated with heavy oil at ambient condition. Injected solutions were prepared at critical micelle concentration of surfactants. During the flooding tests, high quality pictures were taken with a camera connected to the computer to monitor the motion of injected solution in the micromodel. Main Results: 40% oil recovery was achieved after biosurfactant flooding while SDBS, SDS, CTAB and DTAB resulted 36%, 34%, 32% and 29% oil recovery, respectively. For mechanistic study, the surface tension (ST) and viscosity measurements were performed and contact angle was determined. The surface tension reduction, wettability alteration towards more waterwet condition and increasing the ratio of injected fluid viscosity to oil viscosity were dominant mechanisms. The rhamnolipid was more effective than other surfactants in reduction of surface tension and altering the wettability towards favorable waterwet conditions. It decreased the surface tension of water from 72 to 28 mN/m, which was the least comparing to other surfactants and increased the capillary number about 19.4 times greater than in water flooding. Additionally, it changed the contact angle from 106 to 6, 94.3%, the widest change among applied surfactants.