بررسی تأثیر تورم ژل پلیمر بر کارایی آن در محیط متخلخل

یکی از مشکلات اصلی مخازن نفت، تولید آب اضافی به همراه نفت است. برای حل این مشکل سامانه ژل های پلیمری به عنوان یکی از روش¬های موثر، به طور گسترده¬ای مورد استفاده قرار می¬گیرد. در این پژوهش با توجه به خصوصیت تورم ژل¬های پلیمری در مقابل آب، به منظور بررسی تأثیر نوع عامل شبکه ساز بر رفتار تورمی ژل پلیمرها، دو سری ژل پلیمر معمولی بر پایه کوپلیمر پلی اکریل آمید سولفونه شده و عوامل شبکه ساز استات کروم (iii)و پلی اتیلن ایمین تهیه شد. در ادامه از نانو سدیم بنتونیت و نانو سدیم مونت موریلونیت جهت بررسی اثر نانو مواد بر رفتار تورمی ژل¬های پلیمری استفاده شد. ضمن مقایسه نسبت تورم تعادلی و عامل حساسیت شبکه این ژل¬ها به نمک، اثر غلظت کوپلیمر، نسبت عامل شبکه ساز به کوپلیمر و غلظت نانو ماده بر روی نسبت تورم تعادلی در آب مقطر و آب سازند و عامل حساسیت به نمک شبکه، توسط روش طراحی مکعب ترکیب مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج مشخص شد که نسبت تورم تعادلی و عامل حساسیت به نمک ژل پلیمرهای معمولی تهیه شده با پلی اتیلن ایمین بیش¬تر از ژل پلیمرهای معمولی تهیه شده با استات کروم(iii) است. از طرفی نتایج نشان دادند که انتخاب نمونه¬های مناسب از میان ژل پلیمرهای نانوکامپوزیت به علت عامل حساسیت به نمک کم¬تر بهتر است. از میان ژل پلیمرهای نانوکامپوزیت با عامل شبکه ساز پلی اتیلن ایمین، نمونه¬هایی با غلظت کوپلیمر کم¬تر از ppm25000، نسبت عامل شبکه ساز به کوپلیمر 28/0 و غلظت نانو سدیم بنتونیت کم¬تر از ppm2750 که نسبت تورم تعادلی بالا و عامل حساسیت به نمک پایینی دارند، به عنوان نمونه¬های مناسب برای عملیات انسداد آب، معرفی شدند. و از میان ژل پلیمرهای نانوکامپوزیت با عامل شبکه ساز استات کروم(iii)، نمونه¬هایی با غلظت کوپلیمر بینppm 23750 تاppm 30000، نسبت عامل شبکه ساز به کوپلیمر 28/0 و غلظت نانو سدیم مونت موریلونیت کم¬تر از ppm 800 به عنوان نمونه¬های مناسب انتخاب شدند. همچنین به منظور بررسی اثر تورم ژل پلیمر بر کارایی آن در کاهش تراوایی نسبی آب نسبت به نفت، آزمایش¬های سیلاب زنی بستر انجام شد. طبق نتایج به دست آمده، ژل پلیمر با نسبت تورم تعادلی بالا و عامل مقاومت باقی مانده 34/32 در مقایسه با ژل پلیمر با نسبت تورم تعادلی پایین و عامل مقاومت باقی مانده 08/7 توانایی بیش¬تری در کاهش تراوایی آب دارد.