بررسی تأثیر سورفکتانت های نانیل فنول اتوکسیلیت و سدیم دودسیل سولفات بر روی عملکرد افرون های کلوئیدی گازی در حضور نانو رس

افرون های کلوئیدی گازی، حباب هایی با پوسته ضخیمی هستند که در سال 1971 توسط سبا تولید شدند. آن ها داری ویژگی های منحصر به فردی می باشند و مطالعات زیادی از آن زمان تاکنون برای استفاده آن ها در فرآیندهای مختلف انجام شده است. جدیدترین کاربرد افرون های کلوئیدی گازی استفاده در حفاری چاه های نفت و گاز می باشد، چون یکی از مشکلات مهم در عملیات حفاری هرزروی گل حفاری است. به این مفهوم که قسمتی از گل در حین حفاری در خلل و فرج حفره های دیواره چاه وارد می شود و باعث اتلاف گل حفاری می گردد. به علاوه، ورود گل حفاری به درون خلل و فرج چاه باعث مسدود شدن حفره ها به طور دائم می گردد. افرون های کلوئیدی گازی انتخابی خوب برای جلوگیری از مسدود شدن حفرهای دیواره چاه می باشند. مکانیزم عملکرد افرون ها به این صورت است که آن ها می توانند به طور کامل حفره های دیواره چاه را در اثر پدیده تخلیه پرکنند؛ اما این انسداد حفره ها موقتی است و پس از مدت کوتاهی در اثر تخریب کف حفره ها دوباره باز می شوند. بنابراین، موضوع پایداری افرون های کلوئیدی گازی در حفاری مهم و سرنوشت سازاست. هدف از این تحقیق بررسی اثر عوامل مهم بر روی عملکرد سوسپانسیون افرون ها است. برای دستیابی به این هدف روش منحنی تخلیه برای تفسیر نتایج به کاربرده شد. پارامترهای موردمطالعه عبارت بودند از: غلظت و نوع سورفکتانت، زمان همزدن، قطر دیسک مولد افرون، فاصله بافل از شفت (موقعیت بافل) و اثر نانو ذرات. در این تحقیق دو نوع سورفکتانت نانیل فنول اتوکسیلیت و سدیم دودسیل سولفات در حضور نانو رس برای تولید افرون های کلوئیدی گازی استفاده شده است. نتایج آزمایش ها نشان دادند که حضور نانو رس بر روی پایداری افرون های تولیدی از سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات به طور چشمگیری تأثیر داشته درحالیکه تأثیر نانو رس بر روی پایداری افرون های کلوئیدی گازی تولیدی از سورفکتانت غیر یونی نانیل فنول اتوکسیلیت مشاهده نشد. از این نظر زمان نیمه عمر (که معیاری برای پایداری افرون ها است) سوسپانسیون افرونی تولیدی از سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات از 250 ثانیه بدون حضور نانو رس به 305 ثانیه در حضور نانو رس افزایش یافته است. این یافته برای اولین بار در این پایان نامه گزارش شده است و چگونگی نقش نانو رس در پایداری سوسپانسیون افرونی از جنبه های مختلف مورد توضیح داده شد. معلوم شد که وجود نانو رس باعث کاهش کشش سطحی محلول سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات می گردد. بیشترین پایداری سوسپانسیون افرونی هنگامی مشاهده شد که کشش سطحی سیال پایه، کمترین مقدار بوده است ( mn/m36 برای فرمولاسیون 0/1% وزنی سورفکتانت sds و 0/5% وزنی نانو رس). همچنین اثر هندسه مولد افرون بر روی پایداری سوسپانسیون افرونی گازی مورد بررسی قرار گرفت و معلوم شد که قطر دیسک همزن نسبت به موقعیت بافل در محفظه مولد افرون بر روی پایداری افرون ها نقش مؤثرتری بازی می کند. جزئیات کامل نتایج آزمایشات را می توان در متن این پایان نامه یافت.