Thiết Kế Nanocomposite Graphene Oxide-Copolymer Ổn Định Cho Ứng Dụng EOR Tại Mỏ Dầu Nhiệt Độ Cao

Tài liệu nghiên cứu Luận văn chế tạo hệ phân tán graphene oxide copolymer nanocomposite ổn định định hướng ứng dụng, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu

Chuyên ngành

Organic Chemistry

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

master thesis

2021

79
6
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

ASSURANCE FOR MASTER THESIS

ACKNOWLEDGMENT

ABSTRACT

1. CHAPTER 1: LITERATURE REVIEW

1.1. Enhanced oil recovery (EOR)

1.2. Introduction to Enhanced oil recovery

1.3. Mechanism of enhanced oil recovery

1.4. Enhanced oil recovery methods

1.5. Polymers in EOR

1.6. Biologically produced polymer (biopolymer)

1.7. Synthesis of EOR polymers

1.8. Mechanism of polymer flooding in EOR process

1.9. Polymer flooding in EOR

1.10. Gamma-rays irradiation-induced copolymerization

1.11. Free radical copolymerization

1.12. Radiation-initiated polymerization

1.13. GO–Polymer materials

2. CHAPTER 2

2.1. Graphene oxide in EOR

2.2. The researches about GO–Polymers materials

2.3. The researches about GO–Popolymers materials in EOR

2.4. Chemical and materials

2.5. Equipment, instruments, software

2.6. Graphene oxide (GO) preparation

2.7. Gamma-rays irradiation-induced copolymerization of AM and NVP monomers

2.8. Synthesis of GO–P(AM-NVP) nanocomposite

2.9. Determination of the effect of the monomer composition and concentration on copolymers yield

2.10. Thermal and chemical stabilities of P(AM-NVP) and GO–P(AM-NVP) dispersions

3. CHAPTER 3: RESULTS AND DISCUSSION

3.1. Effect of monomer composition and concentration on product yield, molecular weight, and product viscosity

3.2. FTIR of GO, P(AM-NVP) and GO–P(AM-NVP)

3.3. Raman spectra of GO and GO–P(AM-NVP)

3.4. SEM analysis of P(AM-NVP) and GO–P(AM-NVP)

3.5. Evaluation of thermal and chemical stabilities of P(AM-NVP) copolymers and GO-P(AM-NVP) dispersions

3.5.1. Observing the appearance after being annealing

3.5.2. The viscosity of annealed samples

4. CHAPTER 4: CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS

LIST OF PUBLISHED PAPERS RELATED TO LEARNER

Pictures of the equipments and instruments

Pictures of the softwares

LIST OF FIGURES

LIST OF TABLES

LIST OF ABBREVIATION

INTRODUCTION

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu EOR Giải Pháp Thu Hồi Dầu Tối Ưu

Năng lượng là một trong những vấn đề quan trọng nhất trong sự phát triển và duy trì sự sống của con người. Ngành công nghiệp dầu mỏ cung cấp một lượng lớn năng lượng cho cuộc sống con người mỗi năm. Sản lượng dầu thế giới dự kiến đạt đỉnh vào năm 2022, với mức sản xuất tăng lên 3,861 triệu tấn và giảm sau đó. Sau các giai đoạn khai thác sơ cấp và thứ cấp, khoảng 70% đến 75% lượng dầu ban đầu vẫn còn mắc kẹt trong mỏ. Việc thu hồi lượng dầu này luôn là một nhiệm vụ khó khăn. Tại Việt Nam, nhiều mỏ dầu lớn như Bạch Hổ, Rồng và Rạng Đông đã qua giai đoạn khai thác đỉnh điểm và sản lượng đang giảm nhanh chóng. Do đó, các quy trình EOR (Enhanced Oil Recovery) (vật lý và hóa học) nên được áp dụng để thu hồi một phần lượng dầu bị mắc kẹt này. EOR hóa học là một công nghệ liên quan đến việc bơm vào mỏ các dung dịch hóa chất, chẳng hạn như kiềm, chất hoạt động bề mặt, polymer hoặc hỗn hợp của chúng, và gần đây là một số nanofluid thông minh. Trong số đó, việc bơm polymer được coi là phương pháp hiệu quả nhất, đã được sử dụng rộng rãi trong công nghệ EOR.

1.1. Các Phương Pháp Thu Hồi Dầu Tăng Cường EOR Phổ Biến

Các phương pháp EOR được thiết kế để tăng số Nc (capillary number). Nhìn chung, các công nghệ EOR có thể được chia thành bốn loại chính: Nhiệt, Hóa học, Trộn lẫn, và Các phương pháp khác. Mỗi loại chứa một loạt các sơ đồ bơm và nhiều loại chất lỏng bơm khác nhau. Các phương pháp này bao gồm bơm hơi nước, bơm polymer, bơm CO2, bơm ni tơ, đốt tại chỗ, bơm kiềm, bơm chất hoạt động bề mặt, và bơm hỗn hợp kiềm-chất hoạt động bề mặt-polymer (ASP). Việc lựa chọn phương pháp EOR phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm của mỏ dầu, loại dầu, và điều kiện kinh tế.

1.2. Vai Trò Của Polymer Trong Quy Trình EOR Hiện Đại

Theo thời gian, việc khai thác các mỏ dầu ngày càng trở nên khó khăn hơn vì các mỏ ngoài khơi có nhiệt độ cao và nước biển bơm vào có độ mặn và độ cứng cao. Do đó, các polymer được sử dụng làm tác nhân EOR phải có độ hòa tan cao trong nước biển và độ ổn định cao ở nhiệt độ cao. Các polymer gốc acrylamide đã được sử dụng phổ biến nhất cho ứng dụng này. Gần đây, graphene oxide cũng được nghiên cứu trong EOR vì nó có thể làm tăng độ nhớt của nước, giảm sức căng bề mặt và nhũ hóa đáng kể các giọt dầu trong nước. Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển nanocomposite graphene oxide-copolymer ổn định cho ứng dụng EOR trong điều kiện khắc nghiệt.

II. Thách Thức Ứng Dụng EOR Tại Mỏ Dầu Nhiệt Độ Cao

Việc khai thác dầu tại các mỏ có nhiệt độ cao đặt ra nhiều thách thức lớn. Các polymer truyền thống thường bị phân hủy ở nhiệt độ cao, làm giảm hiệu quả của quá trình EOR. Độ mặn cao của nước biển cũng ảnh hưởng đến độ ổn định và khả năng hòa tan của polymer. Do đó, cần phải phát triển các vật liệu mới có khả năng chịu được điều kiện khắc nghiệt này. Độ ổn định nhiệtđộ bền hóa học của vật liệu là những yếu tố then chốt. Ngoài ra, chi phí sản xuất và tác động môi trường cũng là những yếu tố cần được xem xét. Nghiên cứu này tập trung vào việc giải quyết những thách thức này bằng cách thiết kế và tổng hợp nanocomposite graphene oxide-copolymerđộ ổn định nhiệt cao và khả năng phân tán tốt trong môi trường mỏ dầu.

2.1. Ảnh Hưởng Của Nhiệt Độ Đến Hiệu Quả Thu Hồi Dầu EOR

Nhiệt độ cao có thể làm giảm độ nhớt của polymer, làm giảm khả năng kiểm soát độ linh động và hiệu quả quét của quá trình EOR. Ngoài ra, nhiệt độ cao có thể gây ra sự phân hủy của polymer, làm giảm nồng độ và hiệu quả của nó. Do đó, cần phải sử dụng các polymer có độ ổn định nhiệt cao để đảm bảo hiệu quả của quá trình EOR ở nhiệt độ cao. Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả EOR sử dụng nanocomposite graphene oxide-copolymer.

2.2. Vấn Đề Độ Ổn Định Của Polymer Trong Môi Trường Mỏ Dầu

Môi trường mỏ dầu thường chứa nhiều ion kim loại và các chất hóa học khác có thể gây ra sự kết tủa hoặc phân hủy của polymer. Điều này làm giảm hiệu quả của quá trình EOR và có thể gây tắc nghẽn mỏ. Do đó, cần phải sử dụng các polymer có độ bền hóa học cao và khả năng chống lại sự kết tủa trong môi trường mỏ dầu. Nanocomposite graphene oxide-copolymer được thiết kế để cải thiện độ ổn định của polymer trong môi trường khắc nghiệt.

III. Phương Pháp Tổng Hợp Nanocomposite Graphene Oxide Copolymer

Nghiên cứu này tập trung vào việc tổng hợp nanocomposite graphene oxide-copolymer bằng phương pháp đồng trùng hợp bức xạ gamma. Graphene oxide (GO) được tổng hợp từ graphite tự nhiên bằng phương pháp Hummer cải tiến. Sau đó, GO được liên kết cộng hóa trị với copolymer P(AM-NVP) được tổng hợp từ acrylamide (AM) và N-vinylpyrrolidone (NVP) bằng phương pháp đồng trùng hợp gốc tự do. Tỷ lệ monomer và nồng độ monomer được tối ưu hóa để đạt được độ nhớt và độ ổn định mong muốn. Các nanocomposite thu được được đặc trưng bằng các kỹ thuật như quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), quang phổ Raman, kính hiển vi điện tử quét (SEM) và sắc ký thấm gel (GPC).

3.1. Quy Trình Tổng Hợp Graphene Oxide Biến Tính GO

Graphene oxide (GO) được tổng hợp từ graphite tự nhiên bằng phương pháp Hummer cải tiến. Phương pháp này bao gồm quá trình oxy hóa graphite bằng các chất oxy hóa mạnh như kali permanganat và axit sulfuric. Quá trình oxy hóa tạo ra các nhóm chức chứa oxy trên bề mặt graphite, làm cho nó phân tán tốt trong nước. GO sau đó được sử dụng làm vật liệu nền để liên kết với copolymer.

3.2. Đồng Trùng Hợp Copolymer P AM NVP Bằng Bức Xạ Gamma

Copolymer P(AM-NVP) được tổng hợp từ acrylamide (AM) và N-vinylpyrrolidone (NVP) bằng phương pháp đồng trùng hợp gốc tự do được khởi tạo bằng bức xạ gamma. Bức xạ gamma tạo ra các gốc tự do trong dung dịch monomer, khởi đầu quá trình trùng hợp. Tỷ lệ monomer và nồng độ monomer được tối ưu hóa để đạt được độ nhớtđộ ổn định mong muốn của copolymer. Bức xạ gamma có ưu điểm là có thể kiểm soát được tốc độ trùng hợp và tạo ra các polymer có phân bố khối lượng phân tử hẹp.

3.3. Liên Kết Cộng Hóa Trị GO Với Copolymer Tạo Nanocomposite

Copolymer P(AM-NVP) được liên kết cộng hóa trị với GO để tạo thành nanocomposite. Quá trình liên kết được thực hiện bằng cách sử dụng các chất liên kết như 1-(3-aminopropyl)pyrrole (APP). APP phản ứng với các nhóm chức chứa oxy trên bề mặt GO và các nhóm chức amide trên copolymer, tạo thành liên kết cộng hóa trị giữa hai vật liệu. Quá trình liên kết cải thiện độ phân tán của GO trong copolymer và tăng cường độ ổn định nhiệt của nanocomposite.

IV. Đánh Giá Độ Ổn Định Nhiệt Và Hóa Học Của Nanocomposite

Độ ổn định nhiệt và hóa học của copolymer P(AM-NVP)nanocomposite GO–P(AM-NVP) phân tán trong nước muối được đánh giá bằng cách ủ ở nhiệt độ cao (123 °C cho copolymer và 135 °C cho nanocomposite) trong 31 ngày. Sự thay đổi về hình thức bên ngoài và độ nhớt của các mẫu được theo dõi. Kết quả cho thấy copolymer P(AM-NVP)nanocomposite GO–P(AM-NVP) có độ ổn định nhiệt và hóa học tuyệt vời, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong EOR tại các mỏ dầu ngoài khơi có nhiệt độ cao.

4.1. Thí Nghiệm Ủ Mẫu Ở Nhiệt Độ Cao Đánh Giá Trực Quan

Các mẫu copolymer P(AM-NVP)nanocomposite GO–P(AM-NVP) được ủ trong nước muối ở nhiệt độ cao (123 °C và 135 °C tương ứng) trong 31 ngày. Hình thức bên ngoài của các mẫu được quan sát định kỳ để phát hiện bất kỳ sự thay đổi nào như kết tủa, vón cục hoặc đổi màu. Sự ổn định của nanocomposite được đánh giá dựa trên sự duy trì độ phân tán và không có dấu hiệu phân hủy.

4.2. Đo Độ Nhớt Của Mẫu Sau Ủ Đánh Giá Định Lượng

Độ nhớt của các mẫu copolymer P(AM-NVP)nanocomposite GO–P(AM-NVP) được đo trước và sau khi ủ bằng máy đo độ nhớt Brookfield. Sự thay đổi về độ nhớt được sử dụng để đánh giá độ ổn định của các mẫu. Sự giảm độ nhớt đáng kể cho thấy sự phân hủy hoặc thoái hóa của polymer. Kết quả cho thấy nanocomposite duy trì độ nhớt tốt hơn so với copolymer đơn thuần, cho thấy sự cải thiện về độ ổn định nhiệt.

V. Ứng Dụng Thực Tế Tiềm Năng EOR Tại Mỏ Dầu Bạch Hổ

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng đối với việc phát triển các giải pháp EOR hiệu quả cho các mỏ dầu tại Việt Nam, đặc biệt là các mỏ có nhiệt độ cao như mỏ Bạch Hổ. Nanocomposite GO–P(AM-NVP) có tiềm năng cải thiện đáng kể hiệu quả thu hồi dầu tại các mỏ này. Việc sử dụng nanocomposite có thể giúp giảm chi phí sản xuất và tăng sản lượng dầu, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng cho đất nước.

5.1. Phân Tích Chi Phí Sản Xuất Nanocomposite EOR

Việc phân tích chi phí sản xuất nanocomposite là rất quan trọng để đánh giá tính khả thi kinh tế của việc ứng dụng nó trong EOR. Chi phí sản xuất bao gồm chi phí nguyên vật liệu, chi phí năng lượng và chi phí nhân công. Nghiên cứu này cần xem xét các phương pháp sản xuất hiệu quả để giảm chi phí sản xuất nanocomposite và làm cho nó cạnh tranh hơn so với các phương pháp EOR khác.

5.2. Đánh Giá Tác Động Môi Trường Của Nanocomposite

Việc đánh giá tác động môi trường của nanocomposite là rất quan trọng để đảm bảo rằng việc sử dụng nó không gây ra các vấn đề môi trường nghiêm trọng. Nghiên cứu này cần xem xét khả năng phân hủy sinh học của nanocomposite và tác động của nó đến hệ sinh thái biển. Việc sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường và các quy trình sản xuất bền vững là rất quan trọng để giảm thiểu tác động môi trường của nanocomposite.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Nanocomposite EOR Tương Lai

Nghiên cứu này đã chứng minh tiềm năng của nanocomposite graphene oxide-copolymer trong ứng dụng EOR tại các mỏ dầu có nhiệt độ cao. Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình tổng hợp, đánh giá hiệu quả EOR trong điều kiện mỏ dầu thực tế và nghiên cứu tác động môi trường của nanocomposite. Việc phát triển các vật liệu EOR hiệu quả và bền vững là rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của thế giới.

6.1. Tối Ưu Hóa Quy Trình Tổng Hợp Nanocomposite

Việc tối ưu hóa quy trình tổng hợp nanocomposite là rất quan trọng để giảm chi phí sản xuất và cải thiện hiệu suất của vật liệu. Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc tìm kiếm các phương pháp tổng hợp hiệu quả hơn, sử dụng các nguyên vật liệu rẻ tiền hơn và giảm lượng chất thải tạo ra trong quá trình sản xuất.

6.2. Nghiên Cứu Cơ Chế EOR Bằng Nanocomposite

Việc nghiên cứu cơ chế EOR bằng nanocomposite là rất quan trọng để hiểu rõ cách vật liệu này cải thiện hiệu quả thu hồi dầu. Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả EOR, chẳng hạn như độ nhớt, sức căng bề mặtkhả năng phân tán của nanocomposite trong môi trường mỏ dầu.

05/06/2025
Luận văn chế tạo hệ phân tán graphene oxide copolymer nanocomposite ổn định định hướng ứng dụng trong tăng cường thu hồi dầu tại các vỉa xa bờ nhiệt độ cao

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION VIETNAM ACADEMY OF HOANG ANH QUAN AND TRAINING SCIENCE AND TECHNOLOGY GRADUATE UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Hoang Anh Quan ORGANIC CHEMISTRY DESIGN OF STABLE GRAPHENE OXIDE-COPOLYMER NANOCOMPOSITE DISPERSION ORIENTATED FOR EOR APPLICATION IN HIGH-TEMPERATURE OFFSHORE RESERVOIRS Major : Organic Chemistry Code: 8440114 MASTER THESIS ORGANIC CHEMISTRY 2021 Ho Chi Minh City - 2021 MINISTRY OF EDUCATION VIETNAM ACADEMY OF AND TRAINING SCIENCE AND TECHNOLOGY GRADUATE UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Hoang Anh Quan DESIGN OF STABLE GRAPHENE OXIDE-COPOLYMER NANOCOMPOSITE DISPERSION ORIENTATED FOR EOR APPLICATION IN HIGH-TEMPERATURE OFFSHORE RESERVOIRS Major: Organic Chemistry Code: 8440114 MASTER THESIS SCIENTIFIC SUPERVISOR: Dr. Luu Anh Tuyen Assoc. Nguyen Phuong Tung Ho Chi Minh City - 2021 ASSURANCE FOR MASTER THESIS I assure you that the data and research results in this master thesis are my research work based on documents and data that I have researched myself. Therefore, the research results ensure the most honesty and objective.

At the same time, this result has never appeared in any other study. Any help in this thesis was thanked and reference information such as method, data, figures, and pictures was cited clearly. The data and results stated in the thesis are honest, if wrong, I will take full responsibility. Ho Chi Minh city, October 31st, 2021 Learner Hoang Anh Quan ACKNOWLEDGMENT Throughout the writing of this dissertation, I have received a great deal of support and assistance.

I would first like to thank my scientific supervisors, Assoc. Nguyen Phuong Tung and Dr. Luu Anh Tuyen, whose expertise were invaluable in formulating the research questions and methodology. Your insightful feedback pushed me to sharpen my thinking and brought my work to a higher level.

I would like to acknowledge my research group from Materials for enhanced oil recovery and energy conversion Lab - Institute of Applied Materials Science, who were always interested and enthusiastically supported me during the study period and completed this thesis experiment. I would also like to thank lecturers from Graduate University of Science and Technology, for their valuable guidance throughout my studies. You provided me with the knowledge and tools that I needed to choose the right direction and complete my dissertation. In addition, I would like to thank my parents for their wise counsel and sympathetic ear.

You are always there for me. Finally, I could not have completed this dissertation without the support of my friends, who provided stimulating discussions and happy distractions to rest my mind outside of my research. ABSTRACT Thermostable and highly water-soluble polymers are essential for polymer flooding — one of the most effective methods used in the enhanced oil recovery (EOR) in high- temperature (HT) offshore reservoirs. In this research, the copolymerization reaction of acrylamide (AM) and N-vinylpyrrolidone (NVP) monomers were performed via a free- radical mechanism induced by gamma-rays (γ-rays) irradiation.

The impact of input data (the ratio and the concentration of the monomer to product-solution viscosity) was scanned in detail and used to optimize the copolymerization conditions. The optimal viscosity values of the polymer concentration were 0. Therefore, the optimal conditions for copolymerization were obtained at 1.7 for AM/NVP monomer ratios and 23.% for monomers concentration. The copolymerization induced by γ-rays irradiation in optimized conditions was then carried out, and the obtained viscosity of 0.% of produced copolymers solutions was 5.

These results were in good agreement with the calculated values. The obtained copolymers were then covalently coupled with graphene oxide (GO) synthesized from natural graphite using the modified Hummer’s method. The product nanocomposites, called GO–P(AM-NVP), were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, and gel permeation chromatography. The thermal and chemical stabilities of brine-dispersed P(AM-NVP) copolymers annealed at 123 °C (the WT Miocene reservoir temperature) and GO–P(AM-NVP) nanocomposite dispersion annealed at 135 °C (the WT Oligocene reservoir temperature) for 31 days were observed via visual inspection and viscosity testing.

Results indicated that the dispersions of P(AM-NVP) copolymers and P(AM-NVP) copolymers conjugated on GO nanosheets have excellent thermal and chemical stabilities and hence became a promising agent for EOR in HT offshore reservoirs. GRAPHICAL ABSTRACT Hoang Anh Quan – Master thesis Contents CONTENTS CONTENTS .i LIST OF FIGURES. iv LIST OF TABLES. vii LIST OF ABBREVIATION.

1 Chapter 1: Literature Review. Enhanced oil recovery (EOR). Introduction to Enhanced oil recovery. Mechanism of enhanced oil recovery.

Enhanced oil recovery methods. Polymers in EOR. Biologically produced polymer (biopolymer). Synthesis of EOR polymers.

Mechanism of polymer flooding in EOR process. Polymer flooding in EOR. Gamma-rays irradiation-induced copolymerization. Free radical copolymerization.

Radiation-initiated polymerization. GO–Polymer materials. 19 i Hoang Anh Quan – Master thesis Contents 1. Graphene oxide in EOR.

The researches about GO–Polymers materials. The researches about GO–Popolymers materials in EOR. Chemical and materials. Equipment, instruments, software.

Graphene oxide (GO) preparation. Gamma-rays irradiation-induced copolymerization of AM and NVP monomers. Synthesis of GO–P(AM-NVP) nanocomposite. Determination of the effect of the monomer composition and concentration on copolymers yield.

Thermal and chemical stabilities of P(AM-NVP) and GO–P(AM-NVP) dispersions. 35 Chapter 3: Results and Discussion. Effect of monomer composition and concentration on product yield, molecular weight, and product viscosity. FTIR of GO, P(AM-NVP) and GO–P(AM-NVP).

Raman spectra of GO and GO–P(AM-NVP). SEM analysis of P(AM-NVP) and GO–P(AM-NVP). 46 ii Hoang Anh Quan – Master thesis Contents 3. Evaluation of thermal and chemical stabilities of P(AM-NVP) copolymers and GO-P(AM-NVP) dispersions.

Observing the appearance after being annealing. The viscosity of annealed samples. 50 Chapter 4: Conclusions and Recommendations. 53 LIST OF PUBLISHED PAPERS RELATED TO LEARNER.

Pictures of the equipments and instruments. Pictures of the softwares .i iii Hoang Anh Quan – Master thesis List of Figures LIST OF FIGURES Figure 1. Oil recovery categories. Target for different crude oil systems.

Effect of Nc on residual oil saturation. Enhanced oil recovery methods. Suitable monomers for free radical polymerization. The mechanism of free radical formation of KPS.

Mechanism of pre-irradiation polymerization. Mechanism of direct irradiation polymerization. Effect of capillary number on residual oil saturation and oil recovery. Water breakthrough can be delayed and sweep efficiency improved by increasing the viscosity of the injected fluid with polymer.

Reaction formula of hydrolysis of polyacrylamide. Structure of N-vinylpyrrolidone. Structure of graphene and graphene oxide. Synthesis procedure of GO.

Shortened steps of the γ-ray induced free radical P(AM-NVP) copolymerization. Synthesis procedure of GO–P(AM-NVP) nanocomposite. Response surface of viscosity of 0. FTIR spectra of (a) P(AM-NVP), (b) NVP and (c) AM.

FTIR spectra of (a) GO–P(AM-NVP), (b) P(AM-NVP) and (c) GO. Raman spectra of (a) GO and (b) GO–P(AM-NVP). 46 iv Hoang Anh Quan – Master thesis List of Figures Figure 3. SEM images of P(AM-NVP) copolymers [(a) and (b)] and GO–P(AM-NVP) nanocomposite (c).

Scanning electron microscopy energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM- EDX) of GO-copolymer. SEM mapping pictures of fracture surfaces of (a) GO–P(AM-NVP) and elemental mapping images of GO–P(AM-NVP) for (b) oxygen, (c) carbon, (d) nitrogen .% GO–P(AM-NVP) nanocomposite in brine annealed at 135 °C during 31 days. Powersonic 603 Hwashin Technology. Drying/Oven – Shellap.

Digital Temperature Control Hotplate with Magnetic Stirrer. Ultrasonic Hielscher UP 100H. FreeZone 6L Benchtop Freeze Dry Systems. pH/ORP Mettler Hana HI 3220.

Brookfield DV-III Ultra. Stuart RE300 Rotary Evaporator. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) PerkinElmer frontier. DSC-3/TGA Mettler Toledo.

Raman Horiba Xplora One .j v Hoang Anh Quan – Master thesis List of Figures Figure A. k vi Hoang Anh Quan – Master thesis List of Tables LIST OF TABLES Table 2. Chemical and materials used for experiments. The ingredient and properties of brine.

Characteristics of WT Miocene and Oligocene Reservoirs [58]. Equipment, instruments, and software used for characterizing/researching the obtained materials. Result of P(AM-NVP) polymerization at different irradiation dose. Experimental conditions for optimization of polymerization.

Effect of monomer composition and concentration on product yield and molecular weight. Effect of monomer composition and concentration on product viscosity. The viscosity value of 0.% polymer solution at different polymerization conditions. Results of optimization.

Viscosity of optimal-condition polymer solutions at different concentrations. FTIR results of (a) P(AM-NVP), (b) NVP and (c) AM. FTIR results of (a) GO–P(AM-NVP), (b) P(AM-NVP) and (c) GO. Viscosity of GO–P(AM-NVP) nanocomposite dispersed in brine at different concentrations .% dispersions after annealing.

49 vii Hoang Anh Quan – Master thesis List of Abbreviation LIST OF ABBREVIATION EOR Enhanced oil recovery IOR Improved oil recovery OOIP Original oil in place IFT Interfacial tension APP 1-(3-aminopropyl)pyrrole COPAM Copolymers of acrylamide HPAM Hydrolyzed polyacrylamide HTHS High temperature and high salinity ATBS Tertiary butyl sulfonic acid TAP Thermoassociative copolymers AM Acrylamide NVP N-vinylpyrrolidone PAM Polyvinylpyrrolidone APS Ammonium persulfate GO Graphene oxide rGO Reduced graphene oxide GONs Graphene oxide nanosheets NMP N-methylpyrrolidone RSM Response surface methodology FTIR Fourier transform infrared spectroscopy SEM Scanning electron microscopy GPC Gel permeation chromatography TGA Thermogravimetric analysis WT White Tiger P(AM-NVP) Poly(acrylamide-N-vinylpyrrolidone) copolymers GO–P(AM-NVP) P(AM-NVP) copolymers covalently couple with graphene oxide nanocomposite viii Hoang Anh Quan – Master thesis Introduction INTRODUCTION Energy is one of the most critical problems in the development and sustainability of human life. Substantial amounts of energy are supplied to human life every year by the oil industry. The world oil production is projected to peak in 2022, with the production level being increased to 3.861 million tons and decreasing after that [1,2]. After the primary and secondary exploitation stages, approximately 70% to 75% of the original oil in place is left trapped in the reservoir [3]; because of the compressibility of fluids and initial pressure of the reservoir, but recovering it is always a difficult task.

While in Vietnam, many major oil fields in Vietnam, such as White Tiger, Dragon, and Dawn, have passed the peak harvesting period and their production is rapidly declining; therefore, enhanced oil recovery (EOR) processes (physical and chemical) should be applied to recover a part of these trapped oils to solve this problem. Chemical EOR is a technology that involves the injection into reservoir solutions of chemical agents, such as alkalis, surfactants, polymers or their combinations, and recently some smart nanofluids. Among them, polymer injection is considered to be the most effective method, which has been widely used in EOR technology. Over time, exploiting oilfields has become increasingly tricky as offshore reservoirs have high temperatures and injection seawater has high salinity and hardness.

Accordingly, the polymers to be used as EOR agents must be highly soluble in seawater and highly stable at high temperatures. Polymer testing and consultancy for plastic have automotive, aerospace, packaging, electronics, and medical devices applications. Polymers are incredibly diverse elements representing such engineering fields from avionics through biomedical applications, drug delivery systems, tissue engineering, biosensor devices, cosmetics, etc. The application of polymers and their ensuing composites is still advancing and going up rapidly since their ease regarding manufacturing.

To be mindful that these are some of the industries in which you would see the use and application of various polymeric materials and polymers themselves: In aircraft, aerospace [4]; 3D printing plastics [5]; biopolymers in molecular recognition [6]; organic polymers used in water purification [7]; printed circuit board substrates [8]; green Chemicals: Polymers and Biopolymers [9]; polymers that are used in the operation of bulletproof vests and fire-resistant jackets [10]. Polymers, together with surfactants, are the chemicals that play an important role in oilfield operations, especially 1 Hoang Anh Quan – Master thesis Introduction in EOR. In EOR, surfactant solution is injected into the reservoir to reduce the interfacial tension between oil and water to wipe out the trapped oil from the reservoir rock and thence increase the oil production. While an injection of polymer solution into the reservoir for increasing the driving fluid viscosity to improve sweeping efficiency, and due to that, the oil production rises.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Nghiên Cứu Thiết Kế Nanocomposite Graphene Oxide-Copolymer Ổn Định Dùng Trong Ứng Dụng EOR Tại Các Mỏ Dầu Nhiệt Độ Cao" trình bày một nghiên cứu quan trọng về việc phát triển vật liệu nanocomposite graphene oxide-copolymer, nhằm cải thiện hiệu quả trong các ứng dụng thu hồi dầu (EOR) tại các mỏ dầu có nhiệt độ cao. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về cấu trúc và tính chất của vật liệu mà còn chỉ ra những lợi ích tiềm năng trong việc tối ưu hóa quy trình khai thác dầu, từ đó giúp tăng cường hiệu suất và giảm chi phí.

Để mở rộng thêm kiến thức về vật liệu nanocomposite, bạn có thể tham khảo tài liệu Luận văn thạc sĩ kỹ thuật vật liệu nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng tính chất quang vật liệu nanocomposite tio2go tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt, nơi nghiên cứu về tính chất quang của vật liệu nanocomposite. Ngoài ra, tài liệu Tổng hợp khảo sát đặc tính và khả năng kháng escherichia coli của vật liệu nanocomposite kẽm oxitgraphene cũng sẽ cung cấp thông tin hữu ích về khả năng kháng khuẩn của các vật liệu nanocomposite. Cuối cùng, bạn có thể tìm hiểu thêm về Luận văn thạc sĩ kỹ thuật hóa học tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang xúc tác của ag tio2 sio2 phân hủy phenol dưới đèn mô phỏng ánh sáng mặt trời, để nắm bắt thêm về ứng dụng của nanocomposite trong lĩnh vực xúc tác.

Mỗi tài liệu này đều là cơ hội để bạn khám phá sâu hơn về các khía cạnh khác nhau của vật liệu nanocomposite, từ đó mở rộng kiến thức và ứng dụng trong nghiên cứu và công nghiệp.