264 views
پیشینه تحقیق نانو فناوری و سیمان چاه های نفتی و فناوری سیالات فوق بحرانی و کاربرد فرآیندهای فوق بحرانی در تولید ریز ذرات دارای ۴۳ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.
۱-۱- مقدمه ۴
۱-۲-نانو فناوری و کاربرد آن در صنعت نفت ۵
۱-۳- نانو فناوری و سیمان چاه های نفتی ۶
۱-۴- معرفی برخی از نانو افزودنی های مورد استفاده در سیمان ۷
۱-۵- تعریف سیال فوق بحرانی ۱۰
۱-۶- مزایای استخراج بوسیله سیال فوق بحرانی ۱۳
۱-۷- کاربردهای فناوری فوق بحرانی ۱۳
۱-۸- کاربرد فرآیندهای فوق بحرانی در تولید ریز ذرات ۱۴
۱-۸-۱- فرآیند RESS ۱۶
۱-۸-۲- فرآیند PGSS ۱۸
۱-۸-۳- فرآیندهای SAS ، GAS وPCA ۱۹
۱-۹-مروری بر کارهای انجام شده ۲۴
[۱]Yeo, S.D., Kim, M.S., Lee, J.-C. (2003) Recrystallization of sulfathiazole and chlorpropamide using the supercritical fluid antisolvent process, Journal of Supercritical Fluids 25: 143-154.
[۲]Nano.ir
[۳]Subra, P., Jestin, P. (1999) Powders elaboration in supercritical media: comparison with conventional routes, Powder Technology, 103: 2-9
[۴]R.Deylam Salehi, M. N. Lotfallahi, Iranian. Chemical. Engineering. Journal 3-10 (2004) 22-28.
[۵]Seyyed. S. Ahmadpanah, M.N. Lotfallahi, A. Haghighi, Iranian Chemical Engineering Journal 5-22 (2006) 53-68.
[۶]K.Chena, X. Zhanga,T, J.Panb, W.Zhangb, “Gas antisolvent precipitation of Ginkgo ginkgolides with supercritical CO2”, Powder Technology. Vol. 152, pp. 127– ۱۳۲٫
[۷]P.G. Debenedetti, J.W. Tom, S.D. Yeo, and G.B. Lim. Journal of Controlled Release,24:27–۴۴,۱۹۹۳٫
[۱۰]D. W. Matson, J. L. Fulton, R. C. Petersen, R. D. Smith. Industrial & Engineering Chemistry Research, 26, 2298, 1987.
[۸]J.W. Tom and P.G. Debenedetti. Journal of Aerosol Science, 22:555–۵۸۴, ۱۹۹۱٫
[۹]C.A. Eckert, B.L. Knutson, and P.G. Debenedetti. Nature, 383:313317,1996.
[۱۰]B. Subramaniam, R. Rajewski, and K. Snavely. Journal of Pharmaceutical Sciences,86:885–۸۹۰,۱۹۹۷٫
[۱۱]B. Bungert, G. Sadowski, and W. Arlt. Industrial & Engineering Chemistry Research, 37:3208–۳۲۲۰,۱۹۹۸٫
[۱۲]E.Reverchon.Journal of Supercritical Fluids, 15:1–۲۱, ۱۹۹۹٫
[۱۳]J.Jung and M. Perrut. Journal of Supercritical Fluids, 20:179–۲۱۹, ۲۰۰۱٫
[۱۴]P.Subra and P. Jestin. Powder Technology, 103:2–۹, ۱۹۹۹٫
[۱۵]E.Nemati and H. Bahmanyar. The 7th Iranian Chem. Eng. Cong., 1:213-221, 2002.
[۱۶]V.J.Krukonis, In AIChE annual meeting, San Francisco, Nov 25-30, 1984. Paper140.
[۱۷] K.A.Larson and M.L. King., Biotechnology Progress, 2:73–۸۲, ۱۹۸۶٫
امروزه استفاده از فناوری سیالات فوق بحرانی جهت تولید محصول با اندازههای میکرو یا نانو، رشد افزونی یافته است. با توجه به برخی خواص گاز گونه و مایع گونه سیالات فوق بحرانی نظیر نفوذپذیری و دانسیته بالا امکان کاربرد فرآیندهای سیالات فوق بحرانی در تولید مواد مختلف در مقیاس میکرو یا نانو در صنایع مختلف فراهم شده است. از کاربردهای مهم اینگونه فرآیندها میتوان به تولید مواد مختلف نظیر داروها، پروتئینها بیوپلیمرها و همچنین مواد شیمیایی در مقیاس میکرو و یا نانو اشاره داشت.
فناوری استفاده از سیالات فوق بحرانی تمهیدات متعددی را جهت دستیابی به اهداف ذکر شده مهیا میسازد. می دانیم که دی اکسیدکربن یکی از پرکابردترین سیالات در فرآیندهای فوق بحرانی میباشد. دی اکسیدکربن دارای فشار بحرانی حدود ۸/۷۳ بار و دمای بحرانی ۱/۳۱ درجه سانتیگراد است. به علاوه دی اکسیدکربن، سیالی غیر سمی، غیر قابل احتراق، ارزان و دوستدار محیط زیست می باشد.
تا سال ۱۹۸۴ در هیچ مرجعی کاربرد سیال فوق بحرانی جهت تولید ریز ذرات ارائه نشده است، تا اینکه کروکونیس[۱] و همکارانش نتایج خوبی جهت هسته زایی در سایر مواد ثبت نمودهاند از جمله مطالعات انجام شده میتوان به کاهش اندازه ذرات مواد دارویی و موادی که نسبت به فرآیندهای دما بالا حساسیت دارند، اشاره داشت.
یکی از روشهای مهم در تولید مواد در اندازههای میکرو- نانو روش ضد حلال فوق بحرانی با استفاده از یک حلال آلی میباشد. لازم به ذکر است در این روش جزء دلخواه داخل حلال آلی به صورت فوق اشباع حل شده و سپس در شرایط فوق بحرانی یا نزدیک بحرانی با سیالی نظیر دی اکسید کربن در تماس قرار میگیرد.
نکته مهم این است که دی اکسیدکربن به خوبی در اکثر حلالهای آلی حل میشود لذا با حل شدن دی اکسیدکربن در حلال آلی، حالت فوق اشباع برای جز حل شدنی پدید میآید و موجب تبلور جزء مورد نظر میگردد[۱].
هر نوع فرآیندی که بر روی اتمها، مولکولها، نیمههادیها، جامدات و مایعات در مقیاس زیر صد نانومتر صورت بگیرد، نانو فناوری نام دارد. نانو فناوری جنبههای فراوانی دارد. با اینکه ابعاد در مقیاس نانو به مراتب کوچکتر از میلیمتر و میکرومتر است، ولی به دلیل نزدیک بودن ابعاد نانو به ابعاد طبیعت کار کردن در این مقیاس نیز راحتتر است. نانو تکنولوژی هم اکنون در حال متحول کردن زندگی بشر است و در صنایع تحول زیادی ایجاد نموده و پیش بینی می شود این روال با سرعت بیشتری طی سالهای آتی ادامه یابد. از جمله حوزه هایی که نانو تکنولوژی در آن وارد شده است، صنایع بالادستی نفت است که مطابق تعریف از اکتشاف تا قبل از پالایشگاه را شامل می شود. در این جا استفاده از نانو ذرات و نانو افزودنیها در سیمان کاری چاههای نفت مورد بررسی قرار میگیرد.
در حین حفاری چاهها، به منظور پایدارسازی دیواره چاه و جلوگیری از ریزش دیواره، در فواصل معین، لولههایی(لولههای جداری) درون چاه رانده میشوند و پشت آنها سیمان میشود و لولههای جداری توسط سیمان به جداره چاه میچسبند و محکم میشوند. این فرآیند به این صورت انجام می شود که ابتدا لولههای جداری به یکدیگر وصل میشوند و تا انتهای چاه رانده میشوند. سپس سیمان از ته چاه به پشت لولههای جداری(فضای بین لولههای جداری و دهانه چاه)پمپ میشود و تا سطح زمین بالا میآید. نهایتاً زمان لازم برای خشک شدن سیمان در نظر گرفته میشود تا لولههای جداری به دیواره چاه متصل شوند. از لحظه تزریق سیمان تا خشک شدن کامل آن، لولههای جداری توسط کابل به دکل متصلند. سیمانهای مورد استفاده میبایستی خواص بندش، پمپ شوندگی، ویسکوزیته و سختی نهایی قابل کنترل وخصوصیات ویسکوزیته، استحکام و زمان گیرش مناسبی داشته باشد.
با استفاده از نانوافزودنیها میتوان این خصوصیات را برآورده ساخت. نانوذرات با اضافه شدن به این سیمان به خاطر خواص میان خواص کوانتومی و خواص توده مواد، باعث به وجود آمدن خواص مناسب گردند. یکی از خصوصیات بارز این ذرات پس ازاضافه شدن هموژنیته یکسان تمام مخلوط میباشد که باعث هموژن شدن خواص سیمان می شود. شرکت NanoProduct Corp. از نانو ذرات سیلیکات کلسیم در سیمان استفاده نموده است و سیمان حاصل قابلیت کاربری در دماهای بالا را دارد، لذا میتواند گزینه مناسبی برای چاههای عمیق نفتی و چاههای ژئوترمال باشد]۲[.
یکی از مشکلات سیمان مورد استفاده در چاههای نفتی که برای اتصال لولههای جداری و دیواره چاه مورد استفاده قرار می گیرند، این است که این سیمانها مقاومت مورد نظر را در مقابل دما و فشار بالا ندارند. لذا در دما و فشار بالای چاه، سیمان ترک می خورد. یکی از راههای مقاوم کردن آن افزودن برخی افزودنیهای خاص در سایز میکرومتری یا نانومتری به سیمان و بهبود مقاومت فشاری و خمشی و مقاومت سیمان در مقابل دما می باشد.
در سالهای اخیر تحقیقات زیادی در خصوص افزودن نانو ذرات به سیمان انجام گرفته است. نانو ذرات افزودنی به سیمان هم میتواند از نوع ترکیبات تشکیل دهنده خود سیمان (اکسید سیلیس، اکسیدآهن و آلومینا) باشند و هم از ترکیباتی دیگر، که در جهت ایجاد خواصی مشخص و معینی در سیمان، کاربرد دارند. به عنوان مثال، برای حصول به سیمانی با خواص مناسب جهت استفاده در چاههای نفت افزودن نانو ذرات مناسب میباشد. هدف اصلی استفاده از نانو افزودنی ها در سیمان جداره چاههای نفتی مقابله با وجود مشکلاتی از لحاظ پایین بودن فشار مخزن و ضرورت ایجاد فشار لازم توسط سیمان استفاده شده میباشد.
علاوه بر موارد فوق افزایش مقاومت تراکمی و کاهش تخلخل و تراوایی و نهایتاً کنترل و مهار مهاجرت گاز و سیال از درون ستون سیمان از مزایای دیگر استفاده از نانو ذرات در طراحی دوغاب سیمان میباشد.
به طور کلی مهمترین عامل درکنترل خواص نانو سیمانها، علاوه بر خواص نانو ذرات، اختلاط مناسب نانو ذرات و سیمان میباشد. نانو سیمانها به دلیل مقاومت بالا و خواص ساختاری بهبود یافته، کاربردهای زیادی دارند. برای مثال از این نوع سیمانها، برای ساخت آسمان خراشها، ساختمانهای ریاست جمهوری و نظامی(ضد گلوله) و در مناطقی که خورندگی زیاد است، استفاده میشود. در ادامه انواع نانو سیمانها، خواص آنها درمقایسه با خواص سایر سیمانها و مزایای تولید هر کدام از آنها، مورد بررسی قرار میگیرد]۳[.
– نانو ذرات سیلیکات کلسیم
شرکت Nano Product Corp. از نانو ذرات سیلیکات کلسیم در سیمان استفاده نموده است و سیمان حاصل قابلیت کاربری در دماهای بالا را دارد، لذا میتواند گزینه مناسبی برای چاههای عمیق نفتی و چاههای ژئوترمال، باشد[۲].
از سیلیکای آمورف در ساختن آن استفاده شده است. بواسطه دانه ریز بودن ذرات تشکیل دهندهاش، خواص ویژهای از لحا ظ پایداری، کیفیت و قابلیت استفاده شدن، به سیمان چاهها میدهد. همچنین دوغاب سیمان حاصل، کاملاً پایدار میشود و آب اضافی حذف میشود.
باتوجه به داشتن وزن مخصوص مناسب،Combiner W ، در دوغابهای سبک، بسیار عالی عمل میکند. در حفاری آبهای عمیق و بسیار عمیق که دمای سطح زمین پائین است Combiner W خواص مطلوبی ازجمله تراکم پذیری اولیه و زمان بندش مناسب به سیمان میدهد. با توجه به اینکه زمان بندش سیمان حاصل کاهش مییابد، Weight on Cement کمتر شده و حفاری با سرعت بیشتری ادامه پیدا میکند]۴[.
تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ را پرداخت نمایید.
ارسال نظر