Công nghệ nano và triển vọng ứng dụng trong công nghiệp dầu khí (H2N2)

Công nghệ nano – một lĩnh vực ưu tiên hàng đầu, nền tảng cho sự phát triển của tất cả các ngành kinh tế có hàm lượng khoa học cao của xã hội sau công nghiệp.g
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công nghệ nano và triển vọng ứng dụng trong công nghiệp dầu khí (H2N2)Công nghệ nano và triển vọng ứng dụng trongcông nghiệp dầu khí (H2N2)-Công nghệ nano –một lĩnh vực ưu tiên hàng đầu, nền tảng cho sự pháttriển của tất cả các ngành kinh tế có hàm lượng khoahọc cao của xã hội sau công nghiệp. Người ta chorằng cho đến nay nhân loại đã trải qua hai cuộc cáchmạng: Cuộc cách mạng đầu tiên – thuần thục gia súcvà đã học được gieo hạt, và lần thứ hai là cuộc cáchmạng công nghiệp. Cuộc cách mạng thứ ba – côngnghệ nano, bắt đầu thế thế kỷ 21 có quy mô lớn hơnhai cuộc cách mạng trước. Cần biết rằng, kích thướccủa nó bằng một phần tỉ của mét, có nghĩa là chúng tađã tiếp cận đến kích thước nguyên tử. Thực ra, 100năm trước đây chúng ta đã biết và đã nhìn thấy cácnguyên tử riêng lẻ, nhưng ngày nay chúng ta khôngchỉ nhìn thấy, giám sát mà còn có thể điều khiểnchúng.Thực tế hầu hết những sáng kiến trong công nghiệpdầu mỏ lần đầu tiên được áp dụng tại Baku(Azecbaizan). Và không phải ngẫu nhiên tại Baku đãtừng phát hiện các mỏ mới, được gọi “Baku thứ hai”,“Baku thứ ba”, v.v…Sau 160 năm kể từ khi lần đầu tiên trên thế giới giếngkhoan được thi công bằng phương pháp cơ khí thìhiện nay trong ngành khai thác dầu khí ở Azecbaizanlại đã nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nano vàothực tiễn sản xuất.Việc nghiên cứu công nghệ nano trong ngành khaithác dầu khí ở Azerbaijan bắt đầu vào năm 80 của thếkỷ trước. Dưới sự hướng dẫn của nhà khoa học nổitiếng thế giới – Viện Azad Mirzadzhanzade, đãnghiên cứu cơ sở lý thuyết và thực tiễn của việc ứngdụng công nghệ nano cho ngành khai thác dầu khí.Sử dụng công nghệ nano trong công nghiệp dầu khíđã gia tăng sản lượng lên 1,3 – 1,5 lần, trường hợp cábiệt tăng 2,0-2,5 lần; mức tiêu thụ năng lượng trongkhai thác giảm 15 phần trăm; giảm lượng nước chứatrong chất lỏng khai thác đến 20 phần trăm; hiệu quảsử dụng – 1:25.Triển vọng ứng dụng công nghệ nano trong ngànhcông nghiệp dầu mỏ:• giảm xung động trong hệ thống vận chuyển dầu vàtrong tuyến đường ống;• phòng ngừa các sự cố khoan giếng;• chống lắng đọng parafin và muối trong giếng;• xử lý và tồn trữ dầu mỏ.Dựa trên ý tưởng của Viện sĩ Mirzadzhanzade vàdưới sự lãnh đạo của Chủ tịch công ty dầu mỏAzerbaijan (GNKAR) – Rovnag Abdullayev, phó chủtịch thứ nhất của GNKAR – Khoshbakht Yusifzade,Hiệu trưởng Đại học Baku, chuyên gia EldarShahbazov lần đầu tiên đã thực hiện chương trìnhkhoa học nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nanotrong ngành công nghiệp dầu khí.Lãnh đạo GNKAR đã hỗ trợ kỹ thuật và công nghệcho việc lựa chọn giếng, xác định chế độ, triển khaicông tác thực tế về ứng dụng công nghệ nano. Trêncơ cở luận cứ khoa học vững chắc cùng với phươngpháp khoa học plasma đã tổng hợp các hạt nhôm kíchthước nanomet, tạo ra một sang phẩm mới công nghệnano để bơm vào giếng đang khai thác trong thờigian dài và làm việc với chế độ ổn định. Khi xử lýcác hạt sét, đã quan sát có sự tách khí CO2, từ đó làmtăng áp suất trong môi trường và tăng độ axit, và cuốicùng tạo ra một hiệu ứng mới.Quá trình ứng dụng công nghệ trong sản xuất tiếnhành theo hai giai đoạn: trong giai đoạn đầu tiên,dung dịch hạt nano được bơm vào trong khoảngkhông vành xuyến giếng; giai đoan thứ hai, dung dịchnano được bơm ép vào trong giếng đến tầng sảnphẩm.Trong giai đoạn đầu tiên, để tác động vào khoảngkhông vành xuyến của giếng khi khai thác bằng thiếtbị bơm cần sâu và không có áp suất dư trên miênggiếng, thì máy bơm tạm dừng, mở mặt bích miệnggiếng và rót dung dịch có chứa chất nano trongkhoảng không vành xuyến. Khi khai thác bằng cácphương pháp khác, cũng như khi trong khoảng khôngvành xuyến giếng có áp suất, thì dung dịch được bơmgiếng bằng máy bơm-nạp nano.Lượng dung dịch có chứa hạt nano rót hoặc bơm vàotrong khoảng không vành xuyến của giếng được xácđịnh trước phụ thuộc vào việc cấu trúc của giếng vàcác tính chất lý-hóa của vỉa. Khi dung dịch nano đạtđến mức độ có thể tách vỡ các bọt khí lớn thànhnhững hát rất bé được gọi là “hiệu ứngMirzadjanzade”, dầu sẽ bị ép trong môi trường giếng,dính vào thành ống, tạo ra một lớp trươt, gị là ”gốitrượt”. Do đó, hệ số đầy của máy bơm tăng lên, sứckháng thủy lực giảm mạnh, và nhờ đó lưu lượnggiếng tăng lên 1,5-2,0 lần.Trong giai đoạn thứ hai, bơm dung dịch nano vàotrong giếng bơm ép, và bơm ép dung dịch nano bơmvào vỉa. Viện Mirzadzhanzade cùng các cộng sự đãphát triển cơ sở khoa học của cơ chế hình thành sựtương tác dung dịch nano.Ưu điểm của phương pháp là khi bơm dung dịchnano vào vỉa sẽ xảy ra quá trình phá nhũ, dầu đượctách ra khỏi nước và tạo điều kiện thuận lợi để nângsản phẩm từ giếng có chứa các vỉa sản phầm.Dung dịch nano khi tác động lên vỉa, cải thiện tínhthấm của các loại đá trong vỉa, gồm cả vùng cân đáygiếng và đặc biệt tăng hệ số thu hồi dầu. Hiệu quảcủa bơm dung dich nano vào vỉa cao hơn nhiều sovới bơm vào khoảng không vành xuyên của giếng.Tại cả hai ...