توسط پژوهشگران دانشگاه حکیم سبزواری و باهنر کرمان محقق شد: استفاده از نانوذرات مغناطیسی برای انسداد آب در مخازن نفتی

0

دکتر احسان اسماعیل نژاد عضو هیأت علمی و مدیر گروه مهندسی نفت دانشگاه حکیم سبزواری به همراه پژوهشگران دانشگاه شهید باهنر کرمان با استفاده از سنتز نانوذرات مغناطیسی در مخازن نفتی، راهکاری مؤثر برای کاهش تولید آب و کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از استخراج نفت ارائه کردند.

به گزارش ستاد ویژه توسعه نانو، آب‌‌همراه، یک محصول جانبی مضر و ناخواسته است که هم‌زمان با استخراج نفت از مخازن، تولید می‌شود. مقدار این محصول جانبی با ورود مخازن نفتی به نیمه دوم عمر خود بیشتر شده و متعاقب آن پیامد زیست‌محیطی و اقتصادی آن نیز افزایش می‌یابد.
در حال حاضر روش‌های گوناگونی برای کاهش تولید آب‌همراه مورد استفاده قرار می‌گیرد. حال، محققان کشورمان با بهره‌گیری از فناوری نانو روشی را ابداع کرده‌اند که اثربخشی بیشتری نسبت به روش‌های رایج کنونی دارد.

احسان اسماعیل‌نژاد، عضو هیأت علمی گروه مهندسی نفت دانشگاه حکیم سبزواری، ضمن اشاره به حجم بالای آب‌نمک تولیدشده به همراه نفت، مشکلات ناشی از آن را برشمرد و گفت: به‌طورمعمول با استخراج هر بشکه نفت، سه بشکه و در برخی مواقع حتی هفت بشکه آب‌‌همراه تولید می‌شود؛ این موضوع هزینه‌های سنگینی را از جمله هزینه‌های مربوط به خوردگی تأسیسات و همچنین هزینه مربوط به جداسازی نفت از آب را برای صنایع نفت به همراه دارد. ازاین‌رو، در طرح حاضر روشی ابداع شده که می‌توان با هزینه نسبتاً پایین‌تری در مقایسه با روش‌های رایج کنونی از تولید آب‌همراه نفت تا حدود زیادی جلوگیری کرد.

وی افزود: استفاده از نتایج طرح حاضر مزایایی از قبیل کاهش هزینه‌های استخراج نفت از مخازن، کاهش هزینه‌های دفع آب‌همراه با نفت و جلوگیری از آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از آب‌همراه را به دنبال خواهد داشت.

این محقق تصریح کرد: در این طرح ما از نانوذرات مغناطیسی با شکل و اندازه خاص جهت ایجاد خاصیت ژله‌ای در مخازن نفت استفاده کردیم. بدین‌صورت که با اعمال میدان مغناطیسی، سوسپانسیون نانوذرات در نفت خام به‌طور موقت به یک ماده نیمه جامد ژل‌مانند تبدیل می شود و این موضوع موجب می‌گردد تا آب تولیدی کاهش چشمگیری داشته باشد و متعاقب آن مضرات آن نیز کاهش یابد.

اسماعیل‌نژاد در خصوص مراحل ارزیابی روش ارائه‌شده توضیح داد: در مرحله اول نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی با مورفولوژی کروی به‌وسیله یک روش ارزان و آسان سنتز شد و مورد ارزیابی ساختاری قرار گرفت. سپس از دو دسته آزمون جهت بررسی کارایی این نانوذرات استفاده شد؛ دسته اول آزمون‌های رئولوژی برای بررسی امکان تبدیل سوسپانسیون نفت/نانوذرات مغناطیسی به حالت نیمه‌جامد در مجاورت میدان مغناطیسی و دسته دوم اثبات این قابلیت با سیلاب‌زنی درون مغزه‌های نفتی. نتایج حاکی از قابلیت بالای روش ارائه‌شده در مهار آب‌‌همراه نفت است.

بر اساس این گزارش، این تحقیقات حاصل تلاش‌های احسان اسماعیل نژاد، عضو هیأت علمی دانشگاه حکیم سبزواری، محمد رنجبر و مهین شفیعی، اعضای هیأت علمی دانشگاه شهید باهنر کرمان و دکتر مصطفی قلی زاده، عضو هیأت علمی دانشگاه فردوسی مشهد است.

بخشی از نتایج این کار در قالب یک مقاله پژوهشی در مجله ‌ Journal of Environmental Management با ضریب تأثیر ۴٫۰۰۵ (جلد ۲۳۱، سال ۲۰۱۹، صفحات ۱۱۲۷ تا ۱۱۳۴) منتشر شده است.

منبع: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030147971831291X

نظر خود را بیان کنید

کد امنیتی *