Original scientific paper
https://doi.org/10.17794/rgn.2024.4.8
ISTRAŽIVANJE UČINKA APSORPCIJE NA NAFTNE KAPLJICE U POVEĆANJU ISCRPKA NAFTE: PRISTUP ANALIZE SILA
Mohammed A. Samba
; College of Petroleum Engineering, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, PR China
*
Yiqiang Li
; College of Petroleum Engineering, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, PR China
Zheyu Liu
; College of Petroleum Engineering, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, PR China
Ibrahim A. Amar
; Department of Chemistry, Faculty of Science, Sebha University, Sebha, Libya
Muslim Abdurrahman
; Department of Petroleum Engineering, Universitas Islam Riau, Riau, Indonesia
Peter O. Anyimah
; College of Petroleum Engineering, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, PR China
* Corresponding author.
Abstract
U ovome su istraživanju analizirane sile koje utječu na kapljice nafte, kako bi se pokazalo da povećanje mase naftne kapljice stvara povoljne uvjete za interakciju između fluida koji se istiskuje i fluida koji se koristi za istiskivanje. To posljedično dovodi do smanjenja zaobilaženja fluida za istiskivanje oko kapljica nafte. U ovome je istraživanju povećanje mase kapljice nafte postignuto apsorpcijom, korištenjem obloženih nanočestica spinel oksida (kobalt-ferit, CFO nanočestice). Sinteza CFO nanočestica uspješno je provedena u laboratoriju primjenom postupka sol-gel, nakon čega je uslijedilo oblaganje surfaktantom i laurinskom kiselinom. Djelovanje obloženih nanočestica spinel oksida istraženo je pomoću IR, XRD i XRF postupaka. Postupak karakterizacije započeo je proračunom ograničenja kapilarne sile za male i velike kapljice nafte. Također, napravljeni su i eksperimenti s kapljicama nafte na staklenim pločicama postavljenim pod kutom od 30° za različite scenarije: bez utiskivanja vode, s utiskivanjem vode i uz primjenu CFO nanočestica, tj. s efektom apsorpcije CFO nanočestica. Istraživanja su pokazala da velika naftna kapljica ima manja ograničenja izazvana kapilarnim tlakom u odnosu na male kapljice nafte, s razlikom od 0,02 m/s2. Posljedica je toga lakše oslobađanje većih kapljica nafte u odnosu na male. Nadalje, u slučaju kada nema utiskivanja, velika kapljica nafte pokazuje brže kretanje od male kapljice nafte zbog utjecaja gravitacije. Tijekom scenarija utiskivanja vode kapljice vode nisu mogle istisnuti kapljicu nafte; umjesto toga one su prolazile oko kapljice nafte povećavajući količinu vode u iscrpku. Međutim, u scenariju u kojemu su korištene CFO nanočestice primijećena je apsorpcija obloženih CFO nanočestica na kapljicu nafte. To je rezultiralo nakupljanjem molekula nafte što je povećalo težinu naftne kapljice i stvorilo povoljne uvjete za njezino istiskivanje. Bitno je da u ovome scenariju, za razliku od scenarija s utiskivanjem vode, nije zamijećeno zaobilaženje kapljica nafte vodom. Dodatno, nakupljanje molekula nafte potaknulo je protjecanje fluida uz kutove (engl. corner flow), čime su stvoreni povoljni uvjeti za stvaranje mikroemulzije, promjene močivosti, mijenjanja rezidualnoga zasićenja naftom i povećanja učinkovitosti utiskivanja. Za analizu kutnoga protoka korištena je Eulerova jednadžba, koja je pokazala da se razina deformacije naftne kapljice povećava s povećanjem brzine rotacije, što potencijalno dovodi do povećanja iscrpka.
Keywords
kapljica nafte; gravitacijska sila; kapilarna sila; protjecanje fluida uz kutove; nanočestica spinel oksida
Hrčak ID:
321510
URI
Publication date:
10.10.2024.
Visits: 0 *