A Study of rheology and interfacial activity of amphiphilic block copolymers for enhanced oil recovery.

Abstract

تم في هذا البـحـث تـصنيع ، أو تعديل ثم توصيف صنفين من البوليمرات المشتركة القالبية Block Copolymers ثنائية الخواص Amphiphilic ، وذلك بهدف تقديم دراسة لسلوك البوليمرات المشتركة من جهة سلوكها الانسيابي (اللزوجة مثلاُ) والنشاط السطحي ، والبين سطحي لغرض استخدامها في عمليات استخراج البترول بالطريقة المعززة . إن استخراج البترول بالطريقة المعززة يفضي إلى إنتاج كميات كبيرة من البترول تصل إلى الثلثين التي يتبقى بعد العمليات الأولية والثنائية إذا استخدمت مواد فعالة في التصميم . لقد درس - على وجه الخصوص - نظامين من البوليمرات في هذا البحث بنوع من التعمق : بوليمرات مشتركة للأكريل أمايد Acrylamide والآستايرين Astyrene ، والنظام الآخر اختص بالبوليمرات المشتركة لآكريل أمايد Acrylamide والدديسين I-Dodecene . أيضاً درست أنظمة أخرى لبوليمرات الميثيل ميثا أكريلايت Methylmethacrylane وبوليمرات أحادية وبوليمرات عشوائية لآغراض المقارنة والمفاصلة . وقد تم عمل تحليل مائي Hydrolysis لبوليمرات الميثيل ميثا أكريلايت تم توصيفها بالطرق المعتادة ، حيث أن عينات HD8 , HD6 , HD2 هي بوليمرات اليكتروليتية . لقد تم دراسة السلوك اللزوجي للبوليمرات مع النشاط السطحي والبين طحي ، وذلك مع تغيير تركيز البوليمر ، ودرجة التأين salinity ، ومعدل الشد ، ودرجة الحرارة ، وزمن التخزين ، والوزن الجزيئي للبوليمر ن وأيضاً إضافة السرفاكتنت surfactant . ولقد أظهرت البوليمرات التي حللت مائياً لزوجة معتدلة ونشاط سطحي وبين سطحي معتدل . إلا أن العينة HD2 أبدت لزوجة عالية (1000 سنتي بويز) عند معدل شد 0.8 . ولقد أظهرت العينة sodium poly (methacrylate-block-vinylemadazol HD8 أعلى نشاط سطحي وبين سطحي موضحاً بالقيم المنخفضة للشد السطحي والبين سطحي (801 و 1087 ملم نيوتن/ملم بالتتالي) عند تركيز بوليمري 105 وزن مئوي ، أو 15.000 جزء من المليون . وكذلك وجد أن العينات E3 أو poly (AM-B-C12) و P12 أو poly (AM-b-ST) لبوليمرات الاكريل أمايد عرضت نشاطات سطحية وبين سطحية عالية مقارنة بالبوليمرات المتعددة الاشتراك المدروسة في هذا البحث . ولقد لوحظ أن العينة E3 أظهرت شد سطحي مع الماء يصل إلى 0.5 ملم نيوتن.ملم عند تركز ملحي 10% بين جميع البوليمرات المتعددة الاشتراك P12 له أعلى لزوجة (10.110 سنتي بويز) عند ملوحة منخفين (43.1 و 1،01 ملم بااتتالي) عند تركيز ملحي 10% وتركيز بوليمري 1.5 وزن مئوي . وهكذا يتبين أن البوليمر P12 هو المرشح الأكثر للاستخدام في عمليات الانتاج البترولي بالطريقة المعززة . وبشكل عام ، جميع أنظمة البوليمرات المدروسة تسلك شد ترقيقي نموذجي عند معدلات شد منخفضة ، ووجد أن علاقة اللزوجة معادر الشد هي ذات لزوجة ثابتة عند معلات شد عالية . وأيضاً وجد أنه بزيادة تركيز البوليمر ، تكون هناك زيادة في لزوجة المحلول وزيادة في النشاطية السحطي ولابين سطحية (قيم منخفضة للشد لاسطحي) ، كذلك تبين أن جميع البوليمرات تسلك انخفاض طفيف في اللزوجة عند درجات حرارة عالية وزمن تخزين طويل . من هذه الدراسة ، يستنتج أنه بالتحكم بتوزيع المجموعات المتتالية للهايدروفوب hydrophobe على طول سلسلة البوليمر ، ولابتحكم بطبيعة ونوعية ومستوى التوزيع ، وبالتغيير التناوبي في تصميم ظوف التفاعل ، وبتغيير نوعية التفاعل المستخدمة ، وبالتنوع في بنية البوليمر ، وأيضاً بالتغيير في التركيز الخلوي micellar ، كل ذلك أثبت أن وجود مجموعات متتالية هيدروفوبية Hydrophobie sequences يعطي درجات عالية من التفاعلات البين جزئية أثناء التفاعل وهذا بدوره يقود إلى درجات لزوجة أعلى لمحاليل البوليمرات المشتركة ثنائية الخواص Amphiphilic block copolymer . لكل هذه الأسباب ، يتبين من الدراسة أنه بالإمكان تصميم بوليمرات لها مقدرة توفير لزوجة عالية وبنفس الوقت شد بين سطحي عالي الانخفاض لغرض الاستخدام في عمليات الاستخراج البترولي بطريقة التعزيز ، وذلك يهدف إنتاج بترولي بكميات غير عادية .