طراحی و ساخت مخزن همزن جهت پروژه تحقیقاتی تزریق نانو ذرات به منظور ازدیاد برداشت نفت در سکوی نفتی بلال به سفارش پژوهشگاه صنعت نفت.
بیشتر مخازن نفتی دنیا به نیمه دوم عمر خود رسیده اند و به همین خاطر میزان برداشت نفت از آن ها به اندازه قابل توجهی کاهش پیدا کرده است. به همین خاطر شرکت های نفتی از روش های ازدیاد برداشت (Enhance Oil Recovery- EOR) برای افزایش راندمان در برداشت از ذخایر نفتی استفاده می کنند.
در حال حاضر درصد بالایی از نفت تولید شده در جهان با روش های اولیه و ثانویه برداشت می شود. در روش بازیافت اولیه به طور متوسط تنها 10 درصد از نفت درجا تولید می شود. بازیافت ثانوبه که شامل تزریق غیرامتزاجی آب یا گاز به منظور تامین فشار یا جا به جایی نفت به سمت چاه های تولید می شود می تواند مجموع بازیافت را به 15 تا 40 درصد برساند. با افزایش تقاضای جهانی برای انرژی، محققین به روش های ثالثیه بازیافت (روش های ازدیاد برداشت) روی آورده اند.
طبق تعریف ازدیاد برداشت نفت شامل روش هایی است که با هدف افزایش برداشت نهایی نفت با تزریق موادی که به طور طبیعی در مخزن حضور ندارند، مانند مواد شیمیایی، حلال ها، اکسید کننده ها و حامل های حرارتی که در نهایت منجر به مکانیزم های جدید برای جابه جایی نفت می شود. در سال های اخیر و با پیشرفت تکنولوژی نانو و شناخت بیشتر ویژگی های این مواد، استفاده از نانو ذرات در بخش های مختلف صنعت نفت نیز مورد توجه قرار گرفته است.
در این بین استفاده از نانو ذرات به عنوان عامل ازدیاد برداشت توجه پژوهشگران این عرصه را به خود جلب کرده است. از مهمترین دلایل این امر می توان به خواص منحصر به فرد نانو ذرات از جمله خواص سطحی قابل اصلاح، قابلیت هدایت گرمایی، سینتیک جذب بالا، مساحت سطح ویژه زیاد و اندازه بسیار کوچک این ذرات نسبت به ابعاد حفره های سنگ مخزن اشاره کرد. این مواد با ایجاد خواص بین سطحی، رئولوژیکی و گرمایی دلخواه باعث آزاد شدن نفت به دام افتاده در محیط متخلل سنگ مخزن می شوند.
پژوهشگاه صنعت نفت بعنوان پیشگام در توسعه فناوری و ارائه دهنده راهکارهای فناورانه در صنعت نفت مطالعات گسترده ای را بر روی پروژه های ازدیاد برداشت به کمک تزریق نانو ذرات انجام داه است. بر طبق مطالعات انجام شده افزایش بازیافت قابل توجهی در اثر تزریق این سیالات تحت مکانیزم های تغییر ترشوندگی به سمت آب دوستی، کاهش کشش بین سطحی و ایجاد فشار جدایش با ایجاد فیلم گوه ای، مشاهده شده است.
با توجه به مطالعات انجام شده و بررسی های صورت گرفته پروژه پایلوت” تزریق نانو ذرات در سکوی نفتی بلال” در دستور کار پژوهشگاه قرار گرفت. قرار است تا تجهیزات لازم برای تزریق این مواد بر روی یک اسکید فولادی نصب شده و به محل سکو ارسال شود. یکی از بخش های این پکیج شامل مخزن میکسر نانو ذرات به ظرفیت 2000 لیتر است.
با توجه به شرایط عملیاتی و عوامل محیطی همچون رطوبت و دمای بالا در سکوی بلال، طرح مخزن پلی اتیلن عمودی دوجداره با دیواره ساختمند بعنوان بهترین گزینه هم از نظر استحکام و مقاومت مکانیکی و هم به لحاظ مقاوم بودن در برابر خوردگی از جانب شرکت ناب زیست ارئه گردید. طی جلسات برگزار شده میان متخصصان پژوهشگاه صنعت نفت و واحد تحقیق و توسعه شرکت ناب زیست در نهایت مخزن با طراحی ارائه شده در تصاویر زیر از لحاظ فنی مورد تایید واقع شد.
