TY - JOUR

T1 - Снижение вязкости нефти с добавлением графеновых нанопластинок

AU - Шабиев, Ф.К.

AU - Пахаруков, Юрий Вавилович

AU - Сафаргалиев, Руслан Фаридович

AU - Ездин, Борис Семенович

AU - Васильев, Сергей Александрович

N1 - Шабиев Ф.К., Пахаруков Ю.В., Сафаргалиев Р.Ф., Ездин Б.С., Васильев С.А. Снижение вязкости нефти с добавлением графеновых нанопластинок // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2022. – Т. 8. - № 3 (31). – С. 106-125. Реологические исследования нефти произведены в Испытательной лаборатории буровых и тампонажных растворов Центра перспективных исследований и инновационных разработок Тюменского индустриального университета.

PY - 2022/10/28

Y1 - 2022/10/28

N2 - Понимание механизмов взаимодействия между графеновыми наночастицами (ГН) и молекулами нефти имеет решающее значение для успешного извлечения нефти. Многочисленные исследования показали, что наножидкости, а в особенности нанофлюиды (НФ) из семейства графеновых (ГНФ), являются подходящими кандидатами для повышения нефтеотдачи высокообводенных продуктивных пластов. Повышение нефтеотдачи при закачке нанофлюидов объясняется изменением смачиваемости, снижением межфазного натяжения и изменением вязкости. Поэтому знание механизмов, влияющих на вязкость ГНФ является актуальной задачей современной науки, как фундаментальной, так и прикладной. В работе было проведено комплексное исследование молекулярного взаимодействия графеновых наночастиц и углеводородных молекул нефти с целью понять механизмы, влияющие на вязкость наножидкостей. В статье представлены результаты исследования реологических свойств нефти с различным содержанием в ней графеновых наночастиц. При низких концентрациях графеновых наночастиц наблюдается снижение динамической вязкости базовой жидкости на 10%-17%. Показано, что на относительную вязкость влияет не только концентрация, но и температура. Так, для массовой доли графеновых наночастиц 0,5 × 10-3% и температуры 50 °C наблюдается максимальное снижение вязкости, равное 17%. При увеличении массовой доли графеновых наночастиц от 5×10-3% и более нефть проявляет реологические свойства наножидкости. На основе данных, полученных с помощью компьютерного моделирования и прямого наблюдения за самосборкой графеновых наночастиц и молекул углеводородов нефти, предложен механизм, объясняющий причину снижения вязкости наножидкости при низких концентрациях наночастиц. Также было показано, что такое поведение наножидкости возможно, в основном, для углеводородных жидкостей в качестве базовой жидкости и планарных графеновых наночастиц.

AB - Понимание механизмов взаимодействия между графеновыми наночастицами (ГН) и молекулами нефти имеет решающее значение для успешного извлечения нефти. Многочисленные исследования показали, что наножидкости, а в особенности нанофлюиды (НФ) из семейства графеновых (ГНФ), являются подходящими кандидатами для повышения нефтеотдачи высокообводенных продуктивных пластов. Повышение нефтеотдачи при закачке нанофлюидов объясняется изменением смачиваемости, снижением межфазного натяжения и изменением вязкости. Поэтому знание механизмов, влияющих на вязкость ГНФ является актуальной задачей современной науки, как фундаментальной, так и прикладной. В работе было проведено комплексное исследование молекулярного взаимодействия графеновых наночастиц и углеводородных молекул нефти с целью понять механизмы, влияющие на вязкость наножидкостей. В статье представлены результаты исследования реологических свойств нефти с различным содержанием в ней графеновых наночастиц. При низких концентрациях графеновых наночастиц наблюдается снижение динамической вязкости базовой жидкости на 10%-17%. Показано, что на относительную вязкость влияет не только концентрация, но и температура. Так, для массовой доли графеновых наночастиц 0,5 × 10-3% и температуры 50 °C наблюдается максимальное снижение вязкости, равное 17%. При увеличении массовой доли графеновых наночастиц от 5×10-3% и более нефть проявляет реологические свойства наножидкости. На основе данных, полученных с помощью компьютерного моделирования и прямого наблюдения за самосборкой графеновых наночастиц и молекул углеводородов нефти, предложен механизм, объясняющий причину снижения вязкости наножидкости при низких концентрациях наночастиц. Также было показано, что такое поведение наножидкости возможно, в основном, для углеводородных жидкостей в качестве базовой жидкости и планарных графеновых наночастиц.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=49700800

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/3381f7bc-8600-3f48-a39d-40ba2089ef68/

U2 - 10.21684/2411-7978-2022-8-3-106-125

DO - 10.21684/2411-7978-2022-8-3-106-125

M3 - статья

VL - 8

SP - 106

EP - 125

JO - Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика

JF - Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика

SN - 2411-7978

IS - 3 (31)

M1 - 7

ER -