بررسی آزمایشگاهی عوامل موثر بر کشش سطحی، ویسکوزیته و پایداری امولسیون نفت سنگین در آب

این تحقیق به مطالعه آزمایشگاهی فاکتورهای موثر بر کشش سطحی، ویسکوزیته و پایداری امولسیون های دو نمونه نفت سنگین در آب با روش طراحی آزمایش های تاگوچی پرداخته است. این فاکتورها شامل سه نوع امولسیفایر، غلظت امولسیفایر، غلظت نفت، شوری، سرعت اختلاط و دما می باشند. تأثیر سه برهمکنش غلظت امولسیفایر با نوع امولسیفایر، غلظت نفت و شوری نیز مورد بررسی قرار گرفته است. سه فاکتور غلظت امولسیفایر، نوع امولسیفایر و غلظت نفت بیشترین تأثیر را بر نتایج کشش سطحی امولسیون های هر دو نمونه نفتی دارند. با افزایش غلظت امولسیفایر، کشش سطحی امولسیون ابتدا کاهش می یابد ولی با افزایش بیشتر غلظت امولسیفایر کشش سطحی تغییر نمی کند. امولسیفایر np10 کمترین کشش سطحی را برای امولسیون نمونه نفت سنگین 2 ایجاد می کند و امولسیفایر kenon40 بیشترین کشش سطحی را برای این امولسیون دارد. با افزایش غلظت نفت کشش سطحی امولسیون های هر دو نمونه نفتی کاهش می یابند. افزایش غلظت نفت موجب افزایش تمایل جذب ملکول های امولسیفایر در سطح مشترک نفت-آب می شود و در نتیجه کشش سطحی کاهش می یابد. تأثیر فاکتورهای دیگر و برهمکنش های در نظر گرفته شده نسبتاً کم است. فاکتور غلظت نفت بیشترین تأثیر را بر نتایج ویسکوزیته امولسیون های هر دو نمونه نفتی دارد. با افزایش غلظت نفت ویسکوزیته همواره افزایش می یابد. سایر فاکتورها و برهمکنش ها تأثیر بسیار کمتری نسبت به فاکتور غلظت نفت بر ویسکوزیته دارند. تأثیر فاکتورهای غلظت امولسیفایر، نوع امولسیفایر، غلظت نفت، سرعت اختلاط بر پایداری امولسیون های هر دو نمونه نفتی زیاد است. با افزایش غلظت امولسیفایر به دلیل افزایش مقاومت لایه پایدار کننده اطراف قطرات و نیز کاهش متوسط اندازه قطرات، پایداری افزایش می یابد. امولسیفایرهای triton x-100 و np10 بیشترین پایداری را برای امولسیون های نمونه نفت سنگین 1 ایجاد کرده اند. برای امولسیون های نمونه نفت 2، امولسیفایر np10 بیشترین پایداری را ایجاد کرده است. امولسیفایر kenon40 کمترین پایداری را برای امولسیون های هر دو نمونه نفتی دارد. با افزایش غلظت نفت و سرعت اختلاط پایداری امولسیون های هر دو نمونه نفتی همواره روندی افزایشی دارد. در این تحقیق یک رابطه جدید رئولوژیکی برای پیش بینی ویسکوزیته امولسیون نفت در آب، بر اساس عوامل موثر بر ویسکوزیته، توسعه داده شده است. رابطه رئولوژیکی جدید بر اساس فاکتورهای نرخ برشی، غلظت نفت، دما و غلظت امولسیفایر توسعه داده شده است. رابطه جدید ارائه شده در مقایسه با دو رابطه رئولوژیکی موجود در این زمینه، با نتایج ویسکوزیته امولسیون های هر دو نمونه نفتی بهتر برازش می شود. همچنین ضرایب رابطه جدید برآورد بهتری از اثر فاکتورها ارائه می دهند.