Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Amiri
محمد امیری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamed Fatolahian
حامد فتح اللهیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Study the effect of the physicochemical parameters on the Aphron structure and its usage for pore blocking in drilling
Aphron is a Greek word which means bubble that proposed by Sebba in 1971 to introduce an especial bubble other than conventional one. Aphron, often called "colloidal gas aphron", have special feature of being able to be pumped easily from their place of generation to their place of use. The aphron bubbles consist of a gaseous inner core surrounded by a thin aqueous surfactant film are typically 10-100 µm in diameter. CGAs are produced by intense stirring of a surfactant solution at the speed of 6000-8000 rpm. Several applications have been proposed and studied for CGA like: firefighting, biotechnology, waste treatment, heavy metal removal, protein recovery, flotation, well drilling fluid, and tissue engineering. It was decided to study the morphology of the aphron dispersion as a mean of providing information which would be useful for stability analysis. The morphology characterization was done by photo microscopy which enabled the dynamics of the dispersion to be observed. In this thesis, the effects of parameters such as mixing time, the diameter of the disk, baffle spacing, the type and amount of surfactant on Aphron stability were evaluated. Experimental results show that the use of ionic surfactants in the presence of the polymer is an effective method for increasing the Aphron stability. Polymer reduces the critical concentration of micelles of surfactant. Experimental data show that the stability of aphrons depends on various parameters such as the disc diameter, concentration and type of surfactant, time of mixing in the aphron generator, baffles position and specially the diameter of the rotating disc. The stability of aphrons suspension generated at 9000 rpm, 150 seconds of mixing with rotating disk of 60 mm diameter was 400 seconds while under the same conditions as above, but with spinning disk of 25 mm diameter was 200 seconds. Pore blockage device has been used for determination of ability of aphrons in blocking the pores of the wall of the well. It was found that the ability of aphrons in blocking the pores reduced with passing time. The detail of the experiments and data are mentioned in the thesis.
افرون یک کلمه یونانی به معنی حباب است که توسط سبا در سال 1971 برای حباب خاصی به‌جز حباب‌های معمولی معرفی گردید. افرون، که اغلب افرون کلوئیدی گازی نامیده می‌شود، دارای این ویژگی خاص است که می‌توان آن را به آسانی از نقطه تولید به نقطه مصرف پمپ کرد. حباب‌های افرون شامل یک هسته مرکزی مملو از گاز که با یک پوسته نازک صابونی محبوس شده است، دارای قطری حدود 10 تا 100 میکرون می‌باشد. افرون‌ها در اثر هم‌زدن شدید یک محلول ماده فعال سطحی با سرعت 6000 تا 8000 دور بر دقیقه تولید می‌شوند. کاربردهای فراوانی برای افرون‌ها پیشنهاد و مطالعه شده است مانند استفاده در آتش‌نشانی، بیوتکنولوژی، تصفیه ضایعات، حذف فلزات سنگین، بازیابی پروتئین، فلوتاسیون، سیال حفاری و مهندسی بافت. در راستای کسب اطلاعات مفید برای آنالیز پایداری، تصمیم گرفته‌شد که مورفولوژی مخلوط افرونی مورد مطالعه قرار گیرد. برای مطالعه مورفولوژی افرون‌ها از یک میکروسکوپ نوری استفاده شد تا مشاهده دینامیکی افرون‌ها ممکن گردد. در این پایان‌نامه تاثیرات پارامترهای فیزیکی همچون زمان هم‌زدن، قطر دیسک، موقعیت بافل و مقدار ماده فعال سطحی روی پایداری افرون ارزیابی گردید. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهند که استفاده از ماده فعال سطحی در حضور یک پلیمر روش موثری برای افزایش پایداری افرون می‌باشد. پلیمر غلظت بحرانی مایسل‌سازی ماده فعال سطحی را کاهش می‌دهد. اطلاعات تجربی نشان می‌دهند که پایداری افرون‌ها بستگی به پارامترهای مختلفی چون قطر دیسک، غلظت و نوع ماده فعال سطحی، زمان هم‌زدن در مولد افرون، موقعیت بافل‌ها و بویژه قطر دیسک چرخان است. پایداری سوسپانسیون افرونی که در سرعت هم‌زدن 9000 دور در دقیقه، 150 ثانیه هم‌زدن و با قطر 60 میلی‌متر دیسک چرخان، 400 ثانیه بود درحالیکه در همان شرایط مشابه بالا ولی با دیسک چرخانی با قطر 25 میلی‌متر، پایداری 200 ثانیه بود. از دستگاه انسداد حفره برای تعیین توانایی افرون‌ها در انسداد حفره‌های دیواره چاه استفاده شد. معلوم شد که پایداری افرون‌ها در انسداد حفره‌ها با گذشت زمان کاهش می‌یابد. جزئیات آزمایش‌ها و اطلاعات بیش‌تر در تز آمده است

ارتقاء امنیت وب با وف بومی