Nghiên cứu chế tạo hệ sản phẩm chất họat động bề mặt - nano SiO2 có tác động hợp trội phục vụ tăng cường thu hồi dầu trong vỉa có nhiệt độ cao, nước bơm ép có độ cứng cao

(KHCN)-Nhu cầu năng lượng gia tăng trên thế giới, trong khi nguồn cung từ các lọai năng lượng thay thế, điện hạt nhân, năng lượng tái tạo cũng như các nguồn cacbuahydro mới vẫn nhỏ bé nên dầu và khí vẫn chiếm chủ đạo. Các công nghệ khai thác, kể cả tăng cường thu hồi dầu (TCTHD) hiện nay chỉ có thể đưa lên bề mặt khoảng 25-30% lượng dầu tại chỗ. Phần dầu còn lại bị lưu giữ trong vỉa bởi các lực bề mặt, chủ yếu là lực mao dẫn, một phần nữa do không tiếp xúc/không được đẩy bởi nước bơm ép. Ứng dụng vật liệu và công nghệ nano, chủ yếu là các sensor nano khảo sát vỉa và chất lỏng nano, vào lĩnh vực thăm dò khai thác dầu khí được hy vọng có thể giúp thu hồi thêm được 10-20%.

Ảnh minh họa

Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Nguyễn Phương Tùng
Đơn vị thực hiện: Viện Khoa học Vật liệu ứng dụng
Thời gian thực hiện: 2011-2013
Xếp loại đề tài: Xuất sắc

Đề tài đã hoàn thành các phần tổng hợp, khảo sát khả năng TCTHD của các hệ chất lỏng nano khác nhau, cụ thể là:

- Đã đưa ra hệ nano polymer gel bền nhiệt, với nồng độ 1000ppm, khả năng cải thiện độ nhớt sau 31 ngày ủ tại nhiệt độ 92oC trong nước biển ĐNR tăng >30% so với polymer bền nhiệt AN 125 của SNF đang được thử công nghiệp tại RP3;

- Đã chứng minh được rằng hệ chất lỏng chứa nano SiO2 phân tán chỉ có khả năng hạ SCBMLD dầu-nước khoảng 10 lần, độ phân tán không ổn định trong điều kiện nước biển ĐNR và nhiệt độ 60oC (còn thấp hơn nhiều so với nhiệt độ vỉa ĐNR;

- Đã tổng hợp được hai hệ nano SiO2 gắn copolymer bền nhiệt bằng phương pháp polymer hoá vi nhũ đảo. Cả hai hệ đều tương hợp tốt, có tác động hợp trội với hệ chất HĐBM IAMS-M2, phân tán ổn định trong môi trường nước biển ĐNR sau 31 ngày ủ ở nhiệt độ 92oC, khả năng cải thiện độ nhớt của dung dịch có và không có chất HĐBM đều cao và ổn định hơn so với dung dịch tương ứng từ polymer thương mại AN 125;

- Các kết quả thử nghiệm bơm ép nút dung dịch 1000ppm hệ chất HĐBM IAMS-M2 và bơm tiếp nối chất lỏng chứa 250ppm Nano lai (0,25PV) vào mô hình mẫu lõi ĐNR đã cho phép thu hồi thêm >20% từ lượng dầu còn lưu trong mẫu lõi sau khi bơm ép nước, hay 6,25% của lượng dầu tại chỗ. Bên cạnh một lượng lớn dầu đã được thu hồi thêm, giá trị phục hồi độ thấm khoảng 80%. Kết quả này có tiềm năng ứng dụng lớn vì trong công nghệ TCTHD, nếu lượng dầu còn lưu lại trong vỉa sau khi bơm ép nước
- Cần tiếp tục khảo sát sâu hơn về hệ chất lỏng nano lai cũng như chất HĐBM đặt thù (ở nhiệt độ khoảng 130 oC, dầu thô Miocene, Oligocene…) để đưa ra các hợp phần chất lỏng nano đáp ứng được các đối tượng sử dụng khác nhau