طي ساليان اخير رشد سريع و چشمگير صنايع گوناگون از يك سو و ازدياد جمعيت، افزايش بي‌رويه مصرف انرژيهاي تجديدناپذير و كاهش اكتشافات مخازن نفت و گاز از سوي ديگر جهان را با بحران تازه‌اي در خصوص تأمين انرژي مورد نياز صنايع مرتبط مواجه نموده است. به علاوه با كاهش ذخاير نفت سبك و افزايش قيمت نفت، توليد از مخازن نفت سنگين افزايش يافته است. همانطور كه نشان داده است ذخاير قابل توليد نفت سنگين و قير طبيعي زمين بيش از ذخاير نفت سبك باقي مانده آن است. به همين دلايل به نظر مي‌رسد نفت سنگين منبع اصلي و استراتژيك انرژي در قرن جديد به شمار مي‌آيد. همچنين با توجه به وجود مخازن نفت سنگين در ايران، بكر بودن اين مخازن، عدم توليد از آنها، افت توليد مخازن نفت سبك در آينده نزديك، افزايش مصرف داخلي، بالا رفتن تقاضاي جهاني نفت و حفظ ثبات توليد در اوپك ضرورت انجام مطالعات دقيق آزمايشگاهي و ميداني براي بررسي بهترين روش توليد از اين مخازن جهت شناسايي و بكارگيري فن‌آوريهاي استحصال اين نوع مخازن و تسريع در توسعه و بهره‌برداري از آنها را ايجاب مي‌نمايد. فرآيند تزريق حلال داغ(Hot Solvent Process) به عنوان يكي از جديدترين روش ازدياد برداشت است كه در مخازن نفت سنگين كاربرد دارد.به دليل اينكه كشور عزيزمان ايران يكي از بزرگترين كشورهاي صاحب مخازن گازي است و از آنجا كه اكثر مخازن نفتي ايران به نيمه دوم عمر خود رسيده اند و همچنين اينكه ايران داراي مخازن نفت سنگين متعددي است ، كاربرد اين روش براي ايران از اهميت ويژه اي برخوردار است.دستگاه مذكور به نحوي طراحي شده است كه مي توان در آن گازتزريقي را با درجه حرارت بالا به مخزن تزريق كرد و از مزاياي دو فرآيند تزريق گاز و تزريق سيال داغ بطور همزمان استفاده كرد نحوه كار اين دستگاه آزمايشگاهي به اين صورت است كه يك توده مشخص از حلال (به فرم گاز) را با درجه حرارت بالا به مغزه تزريق مي كند كه در نتيجه اين عمل ، بر اثر مكانيسم انبساط و كاهش گرانروي نفت، نفت به حركت درآمده و قسمت عمده اي از آن توليد مي گردد.پس در اين روش از مزيت دو فرآيند تزريق گاز و تزريق حلال داغ بطور همزمان استفاده مي شود كه اين موضوع از اهميت بالايي برخوردار است. در سيستم جديد از يك دستگاه آزمايشگاهي ، همزمان از مزاياي تزريق حلال و مزاياي روش هاي حرارتي استفاده مي گردد كه اين امر باعث مي شود كه نيازي به توليد و تزريق بخار براي استفاده در فرآيندهاي ازدياد برداشت مخازن نفت سنگين نباشد و هزينه ها به مقدار قابل توجهي كاهش پيدا كند و توليد و استفاده از مخازن نفت سنگين مقرون به صرفه شوند. علاوه بر موارد ذكر شده به دليل اينكه از مزاياي روش هاي حرارتي و تزريق حلال بصورت همزمان استفاده مي شود، ميزان توليد نهايي نفت افزايش مي يابد، كه اين موضوع باعث مي شود سيستم جديد توجيه اقتصادي داشته باشد.

در اين سيستم به دليل شكل جديد لوله ، ديگر قطر ثابت نيست وجريان به صورت دو بعدي و سه بعدي است كه تحت اين شرايط به حالت واقعي مخزن نزديك تر است. در سيستم جديد عمليات مخلوط كردن نفت، نمونه سنگ وآب بدون دخالت دست و با روش اشباع شدگي صورت مي گيرد.پس اولاً نفت،نمونه سنگ و آب به صورت يكنواخت با هم مخلوط مي شوند و ثانياً امكان استفاده از نفت زنده در اين سيستم وجود دارد. از طرف ديگر در اين سيستم عمليات pack كردن بدون دخالت دست و با دستگاهي به نام Shacker انجام مي شود، به همين دليل اولاً سيستم به صورت يكنواخت pack مي شود.ثانياً از لحاظ تراوايي و تخلخل به حالت واقعي مخزن نزديك تر مي شود. در سيستم جديد جريان سنج توانايي تحمل فشار بالا را دارد، به همين دليل مي توان با فشار واقعي مخزن كار كرد. در سيستم جديد براي اندازه گيري دماي داخل لوله از چهل ترموكوپل استفاده مي شود.اين ترموكوپل ها به صورت جداگانه و از خارج بدنه وارد لوله مي شوند به همين دليل در صورت خراب شدن يكي از ترموكوپل ها، تعويض آنها به راحتي صورت مي گيرد. از طرف ديگر اختلافي بين دماي واقعي و دماي نشان داده شده بر روي نمايشگر وجود ندارد.

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

نحوه استخراج و بھره برداري از منابع نفت ھمواره از مشكلات پيش روي مھندسين مخزن ميباشد. اھميت حجم منابع عظيم ھيدروكوبوري غير قابل را جھت بدست آوردن حداكثر EOR برداشت توسط روشھاي توليد طبيعي و غير قابل جايگزين بودن اين منابع، گسترش و استفاده از روشھاي بازدھي توليد از مخازن نفتي را امري ضروري و اجتناب ناپذير ساختھ است. از نظر علمي مجبور بھ مطالعات ازمايشگاھي واستفاده از شبيھ سازي مخازن مي باشيم، چرا كھ پروژه ھاي ازدياد برداشت بسيار ھزينھ بر است كھ اگر در آغاز ھمھ جوانب كار سنجيده نشود و پروژه انجام شود ممكن است ھزينھ ھنگفتي در اين مسير از بين رود بھترين روش براي آن كھ بھترين طرح ممكن براي يك پروژه ازدياد برداشت انتخاب شود اين است كھ بايد با استفاده از يك مدل ازمايشگاھي يك مدل دقيق از مخزن تھيھ شود و بعد با اجراي پروژه ھاي ازدياد برداشت مختلف بازده اين پروژه ھا با ھم مقايسھ شود و با در نظر گرفتن عوامل اقتصادي بھترين طرح انتخاب شود. ھدف اصلي از تمام روش ھاي ازدياد برداشت، بالا بردن بازده ميكروسكپيك و ماكروسكپيك كھ حاصلضرب انھا راندمان كلي برداشت مخزن را نشان ميدھد. در روش ھاي شيميايي تركيبات غير طبيعي سيالات بھ منظور تحريك تحرك ميان سيال جابھ جا شونده و جابھ جا كننده اضافھ ميشود اين ھا روش ھاي پايھ ابي در ازدياد برداشت ميباشند و يكي از مھم ترين اين روش ھا كھ در سال ھاي اخير مورد مطالعھ قرار گرفتھ است تزريق ميباشد كھ در طراحي اين دستگاه امكان تزريق ان فراھم شده است. روش ھاي حرارتي نيز باعث كاھش ويسكوزيتھ نفت و بالا رفتن راندمان ASP كلي برداشت نفت از مخزن ميشود كھ در طراحي اين دستگاه اين امكان را فراھم كرده ايم كھ بعضي از اين روش ھاي حرارتي وھمچنين شيميايي را بھ تنھايي يا بھ صورت متناوب استفاده كنيم و اثر ان را بر روي نمونھ بررسي كنيم.بھ علت بھ كار بردن واحد گرمايش ميتوان سيال را بھ صورت داغ تزريق ، و اثر ان را برروي نمونھ بررسي كرد ھمچنين اين واحد براي بالا بردن دماي بخار سيالاتي كھ دماي تبخير ان ھا پايين است پيش بيني شده است و با قرار دادن واحد تبخير، بخار سيال را تزريق و اثر ان را بر روي نمونھ بررسي مي كنيم . بھ كار بردن پمپ با واحد تبخير كار يك كمپرسور را انجام مي دھد و بھ علاوه پمپ بھ تنھايي نيز براي تزريق كاربرد دارد. طراحي خاص ، باعث شده كھ اين دستگاه علاوه برمزيت ھاي منحصر بھ فرد، توجيھ اقتصادي نيز داشتھ باشد.

با توجه به شرايط خاص مخازن ايران و مشترك بودن ميدان هاي نفتي با كشورهاي همسايه وحفظ ثبات توليد در اوپك وبالا رفتن تقاضاي جهاني ضرورت مطالعت دقيق ازمايشگاهي و ميداني براي انتخاب بهترين روش توليد از مخازن و تسريع در توسعه و بهره برداري از مخازن را ايجاد مي نمايد و نيز لازم به ذكر است كه با توجه به اين كه مقدار زيادي از هيدرو كربون ها در مراحل اوليه و ثانويه توليد با توجه به كشش سطحي، ويسكوزيته و افت فشاردر مخزن باقي ميماند.لذا بايد با استفاده از روش هاي ازدياد برداشت قادر به توليد اين مقدار نفت باشيم براي اين كار بايد در مقياس ازمايشگاهي مطالعات دقيقي بر روي مخزن انجام دهيم ودر صورت بدست اوردن بازيافت مناسب بر روي مخزن به طور عملي به كار برده شود كه باعث صرفه جويي در وقت و هزينه ميشود و همچنين امكان شكست در عمليات ازدياد برداشت را به حد اقل مي رساند از نظر فني دستگاه اختراع شده شامل دو اختراع منحصر به فرد كه اختراع اول مدل فيزيكي با قطر صعودي كه براي سيلابزني در حالت واقعي تر براي امولسيونENSP ساخته شده است كه البته تحت شرايطي قابل استفاده براي سيلابرني ديگر محلول ها نيز مي باشد كه محفظه sample ان داراي سه بخش ميباشد كه به حالت مخروط و ناچيز از بالا به پايين قطر ان افزايش مي يابد و مشكل فني اين است كه امكان استفاده از اين دستگاه براي مخازن شكافدار وجود ندارد و براي حل اين مشكل بايد از coreholder استفاده كرد كه داراي محدوديت هايي نسبت به اين مدل است همچنين در مخازن شكافدار به دليل پيچيدگي هاي زياد تا كنون با هيج دستگاهي شبيه سازي دقيق انجام نشده است. بخش دوم نيز ساخت امولسيونENSP كه نتيجه ازمايشات فراواني است كه اين تركيب از دماي 30 درجه سانتيگراد تا دماي 110 درجه پايدار مي باشد. كه بسياري از مخازن داراي اين شرايط ميباشند و محلول تهيه شده در غلظت هاي آب سازند(مخزن) با شوري هايppm2000تا ppm 140000 پايدار مي باشد.كه مشكل فني نداشته و به راحتي قابل ساخت 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