به علت با ارزش بودن منابع هيدروكربن و بالا رفتن مصرف جهاني كنتورهاي توليد كننده نفت اپك به ناچار بايد براي جبران كمبودها توليد خود را بالا مي برند ولي به علت عمر ميدان هاي نفتي و كمبود ميدان هاي نفتي جديد مجبور به بالا بردن حداكثر توليد از يك مخزن هستند بعد از حفر كردن چاه و بعد از آنكه چاه وارد فاز توليد مي شود در ابتدا توليد توسط انرژي طبيعي مخزن صورت مي گيرد تا اينكه بعد از مدتي توليد كاهش به علت كاهش فشار اوليه مخزن لذا براي حفظ فشار مخزن وارد فاز ثانويه توليد كه به وسيله تزريق گاز و آب شيب افت فشار را كاهش مي دهيم در مجمع توليد كه در اثر فاز اوليه و ثانويه داريم به حدود 30% مي رسد و حجم عظيمي از نفت به صورت دست نخورده باقي مي ماند براي برداشت اين حجم نفت وارد فاز ثالثه توليد كه موضوع بحث EOR مي باشد شامل تمام روش هاي مي شود كه بتوان ميزان نفت توليدي را بالا برد ولي به طور كلي شامل سه روش كلي: الف) روش تزريق گاز امتزاجي ب) روش شيميايي ج) روش حرارتي مي باشد. تزريق متناوب آب و CO2 يكي از روشهاي ازدياد برداشت مي باشد كه به وسيله آن حجم عظيمي از نفت كه به صورت باقي مانده در مخزن است خارج شده به صورتي كه CO2 باعث امتزاج با نفت باقي مانده كه معمولاً داراي AP پاييني مي باشد و گرانروي آن را كاهش مي دهد و باعث مي شود نفت راحت توليد شود هدف از تزريق متناوب آب نيز كاهش و يسكوزيته CO2 است تا از پديده انگشتي شدن جلوگيري كنيم. از نظر فني دستگاه جديد تزريقي شامل دو كپسول شامل CO2 و آب مي باشد كه توسط يك ورودي به نام inlet به Coreholder وصل شده ورودي inlet چندين Valve قرار مي دهيم كه ميزان جريان سيال به لوله inletرا تنظيم و هم از برگشت سيال تزريق شده جلوگيري كند مانند Check valve و پمپ را طوري در مسير Coreholder باشد، و خود Coreholder نيز شامل دو Endcap بر روي بدنه اصلي مي باشد كه براي باز كردن و بستن Coreholder مورد استفاده قرار مي گيرد و نيز در داخل Sample از چند سنسور كه فشار داخل محفظه را اندازه گيري مي كند و distributor براي پخش سيال روي sample و ايجاد حالت خطي در ورودي Coreholder قرار مي دهيم و در انتهاي محفظه از يك لوله به نام out let استفاده كه خروجي را به سمت يك sep منتقل كرده و در آنجا گاز و سيال از هم تفكيك مي شوند و سيال در collection جمع و آناليز مي شود و گاز نيز به سمت Analyzor رفته و در آنجا آناليز مي شود . چون در ورودي اين دستگاه از دو سيلندر آب و CO2 استفاده شده براي تزريق گاز نمي توان از pump كه براي سيال استفاده مي شود استفاده كرد و چون Coreholder را طوري طراحي كرده كه بتواند فشارهاي مختلفي ايجاد كند بايد آن را به چند قسمت طوري تقسيم كرد كه بين قسمت هاي مختلف ارتباط سيالي نباشد. بايد براي تزريق CO2كه نوعي گاز است بايد از كمپسور استفاده كرد و همچنين براي قطع ارتباط بين سه قسمت ايجاد شده روي Coreholder از seal plug استفاده مي كنيم اين وسيله هرگونه ارتباط بين اين سه قسمت را قطع مي كند. در دستگاه هاي پيشين Coreholder مورد استفاده فقط قادر به ايجاد يك فشار بر روي sample بودند ولي در اين دستگاه محفظه نگهدارنده قادر به ايجاد فشارهاي مختلف بوده كه داده هاي كه به ما مي دهد با حالت واقعي مخزن نزديكتر بوده . نيز استفاده از يك DP كه اختلاف فشار بين outlet و inlet را به ما مي دهد نيز از مزيت هاي اين دستگاه بوده كه آن را از نمونه هاي پيشين متمايز مي كند و نيز استفاده هم زمان از پمپ و كمپرسور نيز مزيت ديگر اين دستگاه است.

علم نانو بعنوان علمي كه هدف آن بازنگري در ساختار توليدي مواد و بهينه كردن فرآيند توليد و بهره برداري از آنهاست، اين پتانسيل را دارد كه انقلابي عظيم در تمامي فناوري هاي حال حاضر بشري از جمله بهره برداري از منابع هيدروكربوري ايجاد نموده و با استفاده از قابليت هاي گسترده خود فناوري هائي پر بازده تر و سالم تر نسبت به آنچه امروزه شاهد هستيم، معرفي نمايد. بصورت كلي علم نانو از طريق كنترل ساختار ماده در ابعاد اتمي و ايجاد ساختار بهينه براي مواد، سبب بهبود بسياري از خواص مانند سطح مفيد، استحكام، صرفه جوئي در ميزان ماده مصرفي و غيره مي گردد اين محلول از دماي محيط تا دماي 110 درجه سانتيگراد پايدار مي باشد. محلول تهيه شده در غلظت هاي آب سازند(مخزن) با شوري هاي متفاوت تا ppm 120000 پايدار مي باشد. به طور كلي سورفكتنت ها با كاهش كشش بين سطحي(18dynes/cm) باعث توليد نفت بيشتر مي شوند،استفاده از نانوذرات سيليكا در محلول نامبرده ، باعث كاهش بيشتر كشش سطحي (8.2dynes/cm)ودر نتيجه توليد نفت بيشتر مي گردد. در صنعت نفت و گاز نيز از آنجا كه قدرت، پايداري و ابعاد تجهيزات مورد استفاده از اهميت به سزائي برخوردار است مي توان با استفاده از فناوري نانو به تحولات چشمگيري دست يافت.اين دستگاه از نظر فني داراي روش جديدي استفاده شد ، بدين صورت كه در زمان پر كردن نگهدارنده در مركز نگهدارنده يك لايه توري از جنس استيل ضد زنگ با ضخامت كم توري قرار داده شد كه نگهدارنده به دو قسمت مساوي تقسيم گرديد وتوسط يك over burden pressure فشار را ايجاد ميكنيم مطابق شكل توري داراي تراوايي بالا مي باشد كه باعث مي شود در وسط مغزه مانند يك شكاف عمل كند . به منظور جلوگيري از خروج دانه ها , ورودي و خروجي مدل ها با يك صفحه پخش كننده براي توزيع سيال به طور صحيح استفاده مي شود

با توجه به غير قابل پيش بيني رفتار مخازن ما درك درست و دقيقي از رفتار سيالات مخزن نداريم و اين خود باعث مي شود مهندسان مخزن با مشكلات زيادي در تحليل و مدل كردن مخازن مواجه شوند با اين دستگاه مي توان با مشاهده نحوه حركت سيالات و چگونگي اشباع آنها به درك درست و دقيقي از مخزن دست يافت . اين مدل مي تواند در دانشگاه ها به عنوان يك مدل آموزشي مورد استفاده قرار گيرد و نيز مي تواند در صنعت نفت بعنوان يك مدل آزمايشگاهي استفاده شود اجزاء : 1)\t Oven (گرم كن ). براي گرم كردن محفظه و شبيه سازي گرماي مخزن 2)\t Camera (دوربين) براي گرفتن عكس از نحوه حركت سيال و چگونگي اشباع آن در محفظه 3)\tMain body (بدنه اصلي ) استوانه اي كه در داخل با وسيله گوي ها محيط متخلل ايجاد كرده ايم 4)\tPump ( پمپ) براي پمپ كردن سيال 5)\tSample (نمونه ) از گوي هاي شيشه اي به جاي سنگ سازند استفاده مي شود 6)\tEnd cap ( در پوش ) بر روي بدنه اصلي قرار مي گيرد 7)\tChoke (شير) براي قطع كردن جريان 8)\tEffulent collectiv براي جمع كردن پساب خروجي 9)\tBack pressure براي كنترل فشار

امروزه يكي از چالشهاي صنعت نفت، اطمينان از استمرارتوليد نفت براي زمان طولاني مي باشد درحاليكه هنوزميزان قابل ملاحظه¬اي نفت در مخازن هيدروكربوري وجود دارد. لذا استفاده از روش¬هاي ازدياد برداشت از مخازن نفت ازجمله سيلابزني با محلولهاي پليمري بيش از پيش احساس مي شود. تمام روش هاي ازدياد برداشت با افزايش يكي از دو بازيابي ماكروسكوپي(حجمي) و بازيابي ميكروسكوپي باعث افزايش بازدهي كل مي شوند. در روش سيلابزني پليمري، افزايش گرانروي فاز تزريقي باعث افزايش بازدهي ماكروسكوپي مي شود. شرايط رسوخ زود هنگام آب از ميان نفت در رسيدن به چاه توليدي وشرايط نامطلوب مخازن نفتي مانند دماي بالا، وجود انواع نمكها درآب سازند، وارد شدن انواع تنش¬هاي برشي به پليمر در مخزن ،كاربرد محلولهاي پليمري را محدودكرده است زيرا اين شرايط باعث كاهش گرانروي پليمرها مي شود. با توجه به تأثير مثبت نانوذرات، بهبود عملكرد پليمرها با استفاده ازآنها در سيلابزني مخازن انتظار مي رود. در اين ايده براي اولين بار تأثير نانوذرات رس اصلاح شده بر عملكرد محلول پليمري درفرايند سيلابزني پليمر موردبررسي قرارگرفت. نانو ذرات داراي نسبت سطح به حجم بالايي مي باشند لذا از بار سطحي زيادي دارند. اگر اين نانوذرات در محلول پليمري ديسپرس شوند باعث افزايش مقاومت محلول پليمري در شرايط دما و شوري وتنش هاي برشي مي شود، لذا ويسكوزيته محلول پليمري افزايش مي يابد كه باعث افزايش بازيابي ماكروسكوپي مي گردد. نكته بسيار مهم وحائز اهميت دراستفاده از اين سوسپانسون براي سيلابزني اين است كه نانوذرات رس اصلاح شده موجود در اين سوسپانسيون باعث تغير ترشوندگي سنگ مخزن كربناته ودر نتيجه كاهش نيروي موئينگي و افزايش بازيابي ميكروسكوپي مي گردد. اي ايده با انجام آزمايشات گوناگون پياده سازي شد ونتايج نشان داد كه اين نانوذرات توانستند بهترين نقش را در افزايش بازيابي نفت داشته باشند. نتايج آزمايشات نشان داد سيلابزني با سوسپانسيون نانوذرات، افزايش 13 درصدي توليد نفت را نسبت به سيلابزني پليمري به جهت افزايش گرانروي فاز تزريقي توسط نانوذرات وكاهش نسبت تحرك پذيري و تغيير ترشوندگي سنگ مخزن از نفت دوستي به آب دوستي به همراه داشت. همچنين براي توجيه رفتار سيالات ، ‌مقادير گرانروي همه ي سيالات تهيه شده،‌ درتنش هاي برشي وشرايط دمايي مختلف اندازه گيري شد. همه نتايج حاكي از تأثير مثبت نانوذرات رس اصلاح شده بربهبود عملكر پليمرها ،كاهش كشش سطحي، تراوايي نسبي وافزايش فاكتور مقاومت باقيمانده بود.

نانوذرات رس، به دليل قيمت مناسب ودر دسترس بودن، توجه بسياري را در زمينه فناوري نانو به خود معطوف كرده است. به علاوه اندازه كوچك اين مواد باعث شده تا قابليت رقابت با ديگر مواد را در اين زمينه دارا باشند. بنتونيت با وجود كاربرد فراوان در صنعت نفت مشكلاتي از قبيل تشكيل فيلتراسيون نامناسب، كاهش تخلخل، تراوايي وتغيير ترشوندگي را موجب مي شود كه بكارگيري نانوتكنولوژي جهت كاستن اين مشكلات، مي تواند مفيد باشد. در اين اختراع، بنتونيت خالص شده (مونت موريلونيت) اصلاح شده در مقياس نانو با هدف بررسي ميزان پخش پذيري و معلق بودن پايدارتر در سيال پايه آبي، نسبت به حالت بدون اصلاح، تهيه شده است. براي اين منظور پس از نمونه برداري و آسياب كردن، كيفيت نمونه ها جهت تهيه نانورس بررسي شد. بعد از بررسي انديس تورم، ظرفيت كاتيوني(CEC) نمونه ها با استفاده از روش جذب كمپلكس اتيلن دي آمين مس([Cu(EDA)2]2+) اندازه گيري گرديد. به منظور بررسي مينرالوژيكي وكريستالي نمونه ها نيز پراش پرتوايكس(XRD) مورد استفاده قرار گرفت. پس از خالص سازي نمونه بنتونيت، سطح لايه هاي سيليكات مونت موريلونيت بدست آمده به منظور پخش پذيري توسط اصلاح كننده تترا اتيل آمونيوم كمي آبگريز شد. از آنجايي كه اين ماده داراي تعداد بهينه 4 كربن مي باشد، بين صفحات سيليكاتي فاصله ايجاد مي كند كه مولكول هاي آب دربين آنها قرار گرفته و نانوذرات مدت زمان بيشتري در محلول هاي تهيه شده جهت سيلابزني در مخازن نفتي معلق بمانند وپخش پذير باشند. رس بار منفي دارد كه آبدوست مي شود وقتي با تترا اتيل آمونيوم عامل دار مي شود در واقع كاتيون با بار مثبت به رس مي چسبد. هرچه گروه آلي بيشتري داشته باشد خاصيت آبگريزي بيشتر مي شود كه به دليل وجود سيال پايه آبي نبايد بيش از اندازه آبگريز شود يعني اين هيدروكربن 4 تا زنجيره هيدروكربني دارد يعني 4 گروه آلي دارد. براي مقايسه ميزان پخش پذيري ومعلق ماندن نمونه ها درون سيال پايه آب مخلوط شدند و به مدت مناسب به آنها فرصت ته نشيني داده مي شود. نهايتا بر اساس مشاهدات صورت گرفته در آزمايشگاه، پراكندگي بهتر رس اصلاح شده وپايدار ماندن آن نسبت نمونه هاي معمولي بدست آمد.

تصفيه تركيبات شيميايي پيچيده و سمي با روشهاي متداول تصفيه فاضلاب علاوه بر اينكه فرايندي زمان بر و طاقت فرسا بوده، از بازدهي كافي نيز برخوردار نيست. اختراع حاضر يك پكيج تصفيه پساب¬ به كمك نانوتكنولوژي مي¬باشد كه شامل يك فوتوراكتور با جريان پيوسته، پمپ آب، پمپ هوا، لامپ ماوراي بنفش و نانوفوتوكاتاليست مي باشد كه نانوفوتوكاتاليست به صورت غوطه ور در راكتور قرار ميگيرد. نانوفوتوكاتاليست مورد استفاده در اين پكيج، نانو ذرات دي اكسيد تيتانيوم پوشش داده شده بروي گرانول هاي كربن فعال مي¬باشد. از مهمترين برتري هاي اين اختراع نسبت به ساير پكيج¬هاي تصفيه پساب هاي صنعتي همراه بودن كربن اكتيو با نانو ذرات دي اكسيد تيتانيوم كنار يكديگر بوده كه سبب مي شود آلاينده موجود در مرحله اول توسط قدرت جذب بالاي كربن فعال جذب شده و در مرحله دوم به كمك راديكال¬هاي هيدروكسيل حاصل فرايند فوتوكاتاليستي نانو ذرات TiO2، شكسته شود. تنها ماده مورد نياز اين پكيج نانوفوتوكاتاليست¬هاي تيتاناي تثبيت شده بروي كربن فعال مي¬باشد و با انتخاب روشهاي جديد هيدروليز كنترل شده جهت سنتز ذرات و روش حرارتي ميكرويو جهت تثبيت نانو ذرات؛ ضمن سنتز نانوفوتوكاتاليست كارآمد، هزينه تمام شده توليد نانوفوتوكاتاليست مورد استفاده در اين پكيج نيز به حداقل رسانده شد. در نهايت با بهينه سازي پارامترهاي عملكردي تصفيه همچون غلظت آلاينده، مقدار نانوفوتوكاتاليست و مقدار اسيديته، پكيج تصفيه پساب طراحي گرديد. اين پكيج با استفاده از تركيب نانو تكنولوژي و روش ابداعي مختص اين اختراع تحقيقاتي ساخته و اناليز پساب خروجي نشان داد روش تصفيه منطبق با استانداردهاي محيط زيست بوده و پساب خروجي بدون نياز به فرايند ديگري تصفيه آماده تخليه به محيط مي باشد.