سنتز و بهینه سازی کوپلیمر و ترپلیمر کنترل کننده گرانروی مقاوم در برابر شوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی نفت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران ، ایران

2 دانشکده مهندسی نفت و زمین انرژی - دانشگاه صنعتی امیرکبیر - تهران ایران

3 پژوهشکده مهندسی نفت، پردیس توسعه صنایع بالادستی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

4 دانشکده مهندسی نفت و زمین انرژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

10.22078/pr.2025.5623.3494

چکیده

عملیات حفاری چاه های نفت و گاز به عوامل مختلفی وابسته است که سیال حفاری با توجه به اهمیت خود، حدود 20 درصد از هزینه کل عملیات حفاری را به خود اختصاص می‌دهند و با توجه به رشد توسعه مداوم میادین نفت و گاز، هرساله بازار افزایه‌های حفاری نیز در حال گسترش است. مواد کنترل کننده گرانروی ( ویسکوزیفایر) یکی از اصلی‌ترین اجزای مورد استفاده در سیال حفاری است که به بهبود سرعت حفاری و جابجایی کنده‌های حفاری کمک فراوانی می‌کند. از طرفی فرآید ازدیاد برداشت شیمیایی مخازن کم‌فشار نیز به کمک این دسته از مواد انجام می‌شود. در سال‌های اخیر استفاده از مواد پلیمری به دلیل ساختار شیمیایی قابل کنترل و خواص مطلوب رشد چشمگیری داشته که در این میان پلیمرهای سنتزی به دلیل رفع مشکلات پلیمرهای طبیعی، جذابیت بیشتری از خود نشان می‌دهند. یکی از نکات پراهمیت در خصوص ویسکوزیفایرهای مورد استفاده در صنعت نفت، شرایط نامساعد عملیات از جمله حضور نمک در ساختار سیال حفاری است که باعث افت شدید خواص پلیمرها می‌شود. در این مطالعه پلیمرهای سنتزی بر پایه‌ی اکریل‌آمید ساخته شده که عوامل موثر مانند نوع و نسبت مواد اولیه، روش‌های سنتز، هیدرولیز ساختار پلیمر و استفاده از مونومرهای ثانویه مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است. در نهایت ترپلیمر (پلیمر دارای 3 مونومر) سنتزی با ترکیب اکریل‌آمید، اکریلیک اسید و 2-اکریل‌آمیدو 2-متیل پروپان سولفونیک اسید با نسبت 15:25:60 بهترین نتیجه را در حضور محلول آب نمک 4% از خود نشان داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Synthesis and optimization of viscosity-controlling copolymers and terpolymers resistant to salinity

نویسندگان [English]

  • Ali Salmani Sayah 1
  • Mohammad Sharifi 2
  • Alireza Nasiri 3
  • Mohammad Hossein Bagheri 4
1
2 Faculty of Petroleum and Geo-Energy Engineering - Amirkabir University of Technology - Tehran, Iran
3 Petroleum Engineering Research Institute, Upstream Industries Development Campus, Petroleum Industry Research Institute
4 Faculty of Petroleum and Geo-Energy Engineering, AmirKabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Oil and gas well drilling operations depend on various factors, and due to their importance, drilling fluids account for about 20% of the total cost of drilling operations. Due to the continuous development of oil and gas fields, the drilling additives market is also expanding every year. Viscosifiers are one of the main components used in drilling fluids, which greatly contribute to improving drilling speed and cuttings movement. On the other hand, the process of increasing chemical recovery of low-pressure reservoirs is also carried out with the help of this group of materials. In recent years, the use of polymer materials has grown significantly due to their controllable chemical structure and desirable properties, and synthetic polymers are more attractive due to the problems of natural polymers. One of the important points regarding viscosifiers used in the oil industry is the unfavorable operating conditions, including the presence of salt in the structure of the drilling fluid, which causes a sharp decrease in the properties of polymers. In this study, synthetic polymers based on acrylamide were made, and effective factors such as the type and ratio of raw materials, synthesis methods, hydrolysis of the polymer structure, and the use of secondary monomers were evaluated and investigated. Finally, a synthetic terpolymer (polymer with 3 monomers) with a combination of acrylamide, acrylic acid, and 2-acrylamido 2-methylpropane sulfonic acid with a ratio of 15:25:60 showed the best results in the presence of a 4% salt water solution.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drilling fluid
  • enhanced recovery
  • viscosifier
  • polymer
  • acrylamide