في مجال تطوير حقول النفط والغاز ، خزان الاصلاح هو مفتاح تعزيز انتعاش النفط . في السنوات الأخيرة ، كنوع جديد من السوائل ، nanofluids تظهر إمكانات كبيرة بسبب خصائصها الفريدة . من بينها ، nanofluids تشتت الجسيمات يعزز تأثير إعادة بناء الخزان ، nanofluids هيدروفيليسيتي يعزز تأثير إعادة بناء الخزان ، أصبحت صناعة البحوث الساخنة . تشتت ممتازة يضمن أن جزيئات نانو يمكن أن تذهب عميقا في مسام الحلق من الخزان ، في حين أن قوة هيدروفيليسيتي يمكن تغيير التبلل من سطح الصخور ، والحد من النفط الخام التصاق ، وبالتالي تعزيز كفاءة التشريد النفط معا . ومع ذلك ، وكيفية وصف هذه الخصائص اثنين علميا وكميا هو عنق الزجاجة التقنية الأمثل . في ظل هذه الخلفية ، وانخفاض مجال الرنين المغناطيسي النووي يوفر طريقة ثورية للكشف عن آلية عمل nanofluids بسبب مزاياه غير المدمرة ، الكمية ، ودينامية الرصد .

انخفاض مجال تقنية الرنين المغناطيسي النووي : المبادئ والتطبيقات

انخفاض مجال الرنين المغناطيسي النووي ( lf-nmr ) تقنية تستند في المقام الأول على قياس سلوك استرخاء نواة الهيدروجين ( بروتون ) في المجال المغناطيسي . في nanofluids ، نواة الهيدروجين وقت الاسترخاء ( أساسا t ₂ وقت الاسترخاء ) من جزيئات الماء في السوائل هي حساسة جدا المجهرية . عندما جزيئات متناثرة بالتساوي في السائل ، الصلبة والسائلة واجهة كبيرة تتشكل . ماء على سطح الجسيمات يؤثر بشكل مباشر على حالة ملزمة من جزيئات الماء على السطح . هذه التغيرات المجهرية يمكن أن تغير بشكل كبير من معدل الاسترخاء من البروتونات في جزيء الماء ، وبالتالي يمكن أن يكون بدقة المحاصرين من قبل lf-nmr . . . . . . . من خلال تحليل تي الاسترخاء وقت التوزيع الطيفي ، يمكن للباحثين ربط خصائص السوائل العيانية مباشرة مع الدولة من الجسيمات المجهرية ، وتحقيق قفزة من " رؤية " إلى " قراءة " .

ثلاثة تطبيقات أساسية في دراسة خصائص nanofluids

التقييم الكمي تشتت الجسيمات

تجميع جزيئات نانو يمكن أن تقلل بشكل كبير من فعالية منطقة العمل والهجرة القدرة . إن lf-nmr مباشرة يعكس تشتت من خلال قياس تي الاسترخاء الوقت الطيف : أقصر تي ₂ الوقت ، مما يدل على أن أكبر مساحة محددة من الجسيمات ، أفضل تشتت ، مما يعني أن المزيد من جزيئات نانو شكل واجهة فعالة . وعلى العكس من ذلك ، فإن تمديد تي ₂ الوقت يشير إلى أن الجسيمات تجمع وتشتت يصبح أسوأ . هذه النتائج توفر مؤشرات كمية واضحة لتحسين عملية إعداد nanofluids ( مثل تعديل السطح ، واختيار المشتتات ) لضمان أن الجسيمات يمكن أن تدخل الخزان في أفضل تشتت الدولة .

تحليل دقيق هيدروفيليسيتي / التبلل

هيدروفيليسيتي سطح الجسيمات يحدد قوة التفاعل مع تشكيل المياه . العلاقة الخطية بين معدل الاسترخاء و مساحة السطح من الجسيمات في lf-nmr يمكن استخدامها للحكم على درجة تغطية ملزمة جزيئات الماء على سطح الجسيمات . ماء قوي النانوية يمكن أن كثف بقوة ربط المزيد من جزيئات الماء ، مما أدى إلى تقصير كبير في وقت الاسترخاء تي ̀ النظام ككل . من خلال المقارنة بين تي ₂ تغيير nanofluids قبل وبعد العلاجات المختلفة ، وتحسين تأثير سطح تعديل التكنولوجيا على هيدروفيليسيتي يمكن تقييمها بدقة ، وبالتالي توجيه تطوير nanofluids مع أقوى التبلل عكس القدرة .

في الوقت الحقيقي رصد دينامية الاستقرار اللامركزية

الاستقرار على المدى الطويل من nanofluids مهم جدا في الخزان . lf-nmr تقنية يمكن استخدامها لقياس مستمر و غير تدميري في نفس العينة ، في الوقت الحقيقي رصد عملية الترسيب والتكتل من جسيمات متناهية الصغر في السائل من خلال تتبع التغيرات في t ₂ الطيف مع الوقت . هذه القدرة على تتبع دينامية تمكن الباحثين من تقييم الاستقرار على المدى الطويل من تشتت النظام في محاكاة تشكيل درجة الحرارة والضغط .

مقارنة مع الطريقة التقليدية

الأساليب التقليدية في تقييم تشتت واستقرار nanofluids ( مثل تحليل حجم الجسيمات ، التعكر ، الترسيب ، وما إلى ذلك ) في كثير من الأحيان لديها بعض القيود ، مثل أخذ العينات الفشل ، من جانب واحد من النتائج ، من الصعب أن تعكس التغيرات في الوقت الحقيقي واجهة المجهرية ، وهلم جرا . انخفاض مجال الرنين المغناطيسي النووي أظهرت مزايا فريدة من نوعها :

ضياع الكمية : اختبار لا يدمر عينة ، يمكن الحصول على معلومات حقيقية الاسترخاء ، وتحقيق المطلق - زوج التحليل الكمي .

حساسية المجهرية : حساسة للغاية للتغيرات في الدول الجزيئية في واجهة بين جزيئات السائل .

شامل : اختبار واحد يمكن الحصول على معلومات متعددة الأبعاد في وقت واحد عن التشتت ، هيدروفيليسيتي والتوحيد .

دينامية تتبع : الاستقرار على المدى الطويل من نفس العينة يمكن دراستها .

وباختصار ، فإن انخفاض مجال الرنين المغناطيسي النووي هو أداة تحليلية قوية لدراسة وتطبيق عمق إيجابي تمكين nanofluids في الاستخلاص المعزز للنفط . من خلال التحليل الكمي من تشتت جزيئات نانو السائل ، العلاقة الداخلية بين تحسين تأثير تعديل الخزان و hydrophility من جزيئات نانو السائل هو تحسين تأثير تعديل الخزان ، الذي يوفر أساسا متينا لوضع تصميم ، وتحسين الأداء ، والتنبؤ تأثير نانو السائل . جنبا إلى جنب مع مزيد من تعميم وتعميق هذه التكنولوجيا ، وسوف تستمر في تعزيز تطوير أكثر كفاءة وأكثر ذكاء تكنولوجيا النانو السائل خزان الاصلاح ، وفتح طريق جديد لزيادة الإنتاج وزيادة الكفاءة في مجال النفط والغاز .