دنیای نفت و قیر: بررسی آزمایشی مکانیزم ژل پلیمری درون‌مخزنی حاوی نانوذرات پارامغناطیس برای کاهش تولید آب در میادین نفتی تحت تأثیر میدان مغناطیسی و شبیه‌سازی این سیستم با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، عنوان رساله دکتری بهنام سبزی دیزجیکان است که با راهنمایی آرزو جعفری و با حمایت بنیاد ملی علم ایران (INSF) انجام شده است.
بهنام سبزی دیزجیکان درباره این پژوهش توضیح داد:«در حال حاضر، عمر اقتصادی بسیاری از چاه‌های تولید نفت و گاز به دلیل تولید بیش از حد آب و هزینه‌های مرتبط با آن کاهش یافته است. این هزینه‌ها شامل استخراج، جداسازی و دفع آب می‌شود. علاوه بر این، آب تولیدی اضافی می‌تواند خطر آسیب سازند، افزایش نرخ خوردگی و تمایل به تشکیل امولسیون‌های پایدار را افزایش دهد.»
او ادامه داد:«علاوه بر این مشکلات، نسبت نامناسب آب به گاز نیز احتمال تشکیل هیدرات را افزایش می‌دهد. بنابراین، اتخاذ راهکارهایی برای کاهش تولید بیش از حد آب ضروری است.»
این پژوهشگر همچنین گفت:«اجرای فرآیندهایی در مخازن و چاه‌ها برای کاهش تولید ناخواسته آب، در عین افزایش برداشت هیدروکربن، می‌تواند طیف گسترده‌ای از اهداف زیست‌محیطی و اقتصادی را محقق کند.»
وی در خصوص یکی از راهکارهای ممکن برای این چالش توضیح داد:«مسدود کردن مسیرها و شکستگی‌هایی با تراوایی بالا که به آب اجازه ورود به چاه‌های تولید نفت را می‌دهند، یک استراتژی مؤثر است—به شرط آنکه مسیرهای جریان نفت مسدود نشوند. برای این منظور، ژل‌های پلیمری هوشمندی که در حضور آب متورم شده و در مجاورت نفت منقبض می‌شوند، گزینه‌ای مناسب به شمار می‌روند. با این حال، این ژل‌ها با چالش‌هایی مانند عملکرد ضعیف در مخازن با دمای پایین یا عدم کنترل دقیق مواجه هستند که می‌تواند منجر به انسداد مسیرهای تولید نفت شود.»
به نقل از بنیاد ملی علم ایران (INSF)، این پژوهشگر در پایان گفت:«برای بهینه‌سازی و بهبود عملکرد این ژل‌ها، ما از نانوذرات مغناطیسی تعبیه‌شده در ساختار ژل پلیمری استفاده کردیم و با اعمال یک میدان مغناطیسی، فرآیند ژل‌شدن را به‌طور دقیق کنترل کردیم. نتیجه این پژوهش، توسعه ژل مغناطیسی با قابلیت کنترل فرآیند ژل‌شدن در مکان و زمان موردنظر و همچنین امکان تخریب آن در صورت لزوم بود. خوشبختانه، اهداف این پروژه با موفقیت محقق شد.»
