بررسی رفتار دوگانه هیدروژل ها در برابر آب و نفت با هدف کنترل تولید آب

با توجه به کاربرد موفقیت ­آمیز هیدروژل­ های پلیمری در کاهش تولید آب، در این پژوهش یکی از پرکاربرد­ترین این نوع هیدروژل­ ها تشکیل شده ازکوپلیمر پلی اکریل آمید سولفونه هیدرولیز شده و عامل شبکه­ ساز کروم (III) استات بررسی شده است. بدین منظور از آزمایش­ های بطری، سامانه صافی ژل، که برای نخستین بار در کشور طراحی و ساخته شد، و همچنین آزمون جاروب کرنش استفاده شد. بر اساس نتیجه­ های به دست آمده، رابطه ­های ریاضی درجه دوم با پیش بینی گرادیان فشار شکست ژل در اثر تزریق نفت و آب و مقدار هیدروژل خروجی در اثر تزریق نفت و آب بر حسب دو پارامتر غلظت کوپلیمر و  کروم (III) استات ارایه شد. نتیجه­ ها نشان داد غلظت کوپلیمر در مقایسه با غلظت عامل شبکه­ ساز و اثر متقابل بین آن­ ها، بیش­ ترین تاثیر را بر گرادیان فشار شکست و مقدار هیدروژل خارج شده در اثر تزریق نفت و آب دارد. همچنین در غلظت ثابت از عامل شبکه ­ساز، با دو برابر شدن غلظت کوپلیمر گرادیان فشار شکست ۵ برابر  افزایش می­یابد که این امر به علت افزایش مدول الاستیک شبکه سه بعدی هیدروژل و پیرو آن افزایش استحکام آن است. به طوری که با افزایش کرنش تا ۱۰۰۰% این استحکام حفظ شده است. در حقیقت تا کرنش کم ­تر از ۱۰۰% هیدروژل تنش وارده را تا حد امکان خنثی و به حالت اولیه ­اش باز می ­شود. نتیجه­ های آزمایش ­ها ی بررسی ایجاد شکاف درون هیدروژل، منجر به ارایه مکانیسم جدیدی برای توجیه پدیده کاهش نامتجانس تراوایی (با عنوان ایجاد مجاری بزرگ­تر درون ژل توسط نفت نسبت به آب) شد که بر طبق آن در شرایط یکسان، توانایی نفت در شکافتن ژل و ایجاد کانال عریض­تر برای عبور از توده ژل، در مقایسه با آب بیش تر است

کلیدواژه ها:

هیدروژل ، مدول الاستیک و گرانرو ، جاروب کرنش ، گرادیان فشار شکست ، بازه ی ویسکوالاستیک خطی