ساخت نانوکامپوزیت هیدروژلی کبالت بر پایه آکریل آمید به عنوان ماده شیمیایی موثر در کنترل تولید ماسه از مخازن نفت

فرضیه: تولید ماسه از مخازن نفت موجب ایجاد مشکلات متعددی از قبیل کاهش بهره‌دهی چاه، خوردگی‌ تجهیزات عملیاتی و افزایش هزینه‌های تولید می‌شود، بنابراین کنترل تولید ماسه در مخازن غیرمستحکم اهمیت زیادی برای شرکت‌های بهره‌بردار دارد. تزریق سیال شیمیایی به سازند به‌منظور استحکام‌بخشی و کاهش تولید ماسه یکی از مهم‌ترین روش‌های کنترل تولید ماسه است. روش‌ها: در این پژوهش، نانوکامپوزیت هیدروژلی (co[am-amps-aac]/pei-mba(co طراحی و کارایی آن در کنترل تولید ماسه بررسی شد. نانوکامپوزیت طراحی‌شده پایه‌ آکریل‌آمیدی است و وجود اتصال‌های عرضی دوگانه به‌همراه نانوذرات در آن موجب افزایش استحکام ساختاری و پایداری گرمایی در آن می‌شود. به‌منظور بررسی ساختار و مطالعه کارایی نانوکامپوزیت آزمون‌های ساختارشناسی، شکل‌شناسی، گرمایی، رئولوژیکی، استحکام فشاری و سیلاب‌زنی انجام شد. یافته‌ها: طبق نتایج آزمون پراش پرتو x نانوذرات به‌صورت کامل درون ساختار پخش‌ شده‌اند. آزمون‌های شکل‌‌شناسی با تایید وجود نانوذرات درون ساختار، ایجاد ساختار چگال، همگن و متخلخل را نشان داد. براساس آزمون گرماوزن‌سنجی افزودن نانوذره موجب افزایش دمای شروع تخریب از 80 به 195درجه سلسیوس شد. با آزمون‌های رئولوژیکی جاروب کرنش و بسامد رفتار ماده تحت کرنش و تنش‌های مختلف بررسی و حفظ ساختار مستحکم و رفتا گران‌روکشسانی خطی در دمای 90 ، کرنش‌های بین 0.1 تا %20 و بسامد‌های بین 0.1 تا  10hzتایید شد. آزمون استحکام فشاری حاکی از افزایش %730 استحکام بستر شنی در اثر تزریق %1 وزنی نانوکامپوزیت به‌مقدار (pore volume) و pv 0.5 بود. این در حالی است که آزمون سیلاب‌زنی شیمیایی در بستر شنی کاهش %90 ماسه تولیدی را پس از تزریق نانوکامپوزیت در بستر شنی تایید کرد. با توجه به پایداری و کارایی مناسب در شرایط سخت مخزن، دارابودن خواص گران‌روکشسان خطی، افزایش استحکام فشاری و کاهش تولید ماسه نانوکامپوزیت هیدروژلی طراحی‌شده در این پژوهش به‌عنوان محصولی جدید و بهینه‌ برای کنترل تولید و مهاجرت ماسه پیشنهاد می‌شود.

synthesis of cobalt hydrogel nanocomposite basedon acrylamide as an efficient chemical for sandproduction control in oil reservoirs

hypothesis: sand production from oil reservoirs is marked by many problems, such as well productivity reduction, operating equipment corrosion, and an increase in production costs; therefore, sand control in unconsolidated reservoirs is crucial for operating companies. chemical injection into the production vessel, in order to strengthen and reduce sand formation, would be one of the most important methods of sand control.methods: in this study the effectiveness of a co[am-amps-aac]/pei-mba(co) hydrogel nanocomposite in sand control was investigated. the acrylamide-based nanocomposite is strengthened structurally and thermally by the addition of double crosslinkers and nanoparticles. structural, morphological, thermal, rheological, compressive strength and flooding tests were carried out to define and assess its efficacy.findings: according to x-ray diffraction test findings, nanoparticles are evenly distributed throughout the structure. morphological tests demonstrated the production of a dense, homogenous, and porous structure and validated the presence of nanoparticles in the structure. according to the thermal gravimetric test, adding nanoparticles increased the starting temperature of degradation from 80 to 195°c. the strain and frequency sweep rheological tests investigated the behavior of the material under different strains and stresses; they confirmed the preservation of the strong structure and linear viscoelastic behavior at a temperature of 90°c, strains between 0.1 and 20%, and frequencies between 0.1 and 10 hz. the injection of 0.5 pv (pore volume) of 1% (by wt) nanocomposite to the sand pack resulted in a 730% increase in the axial strength of the sand pack according to the compressive strength test and 90% reduction in sand production measured by the chemical flooding test. considering the stability and proper efficiency in the reservoir’s harsh conditions, having linear viscoelastic properties, increasing compressive strength, and reducing sand production, the hydrogel nanocomposite designed in this research is proposed as a new and optimal product to control sand production and migration.