جريانهاي چندفازي يكي از مهمترين چالش هاي صنايع نفت و گاز هستند كه وجود آن در بسياري از بخش هاي سامانه توليد اجتناب ناپذير و مكشل آفرين است. جهت بررسي خواص و ويژگي هاي جريان چندفازي از روش هاي مختلفي استفاده ميشود كه معتبرترين آن ها ، شبيه سازي حقيقي جريان چندفازي درون يك مسير بسته به صورت يك حلقه جريان ميباشد. ساخت شبيه ساز جريان چندفازي درون خط لوله با قابليت هاي مورد نياز صنعت ، داراي چالش هاي متعدد ميباشد كه از جمله آنها ميتوان به نوسانات فشاري ناخواسته هنگام ادغام فازها، نوسان دبي خروجي پمپ سيال مايع هنگام تزريق فاز گاز، قابليت تزريق يكنواخت گاز به خصوص در دبي هاي بسيار پايين، قابليت تزريق يكنواخت و مداوم ذرات جامد در دبي هاي متفاوت ، قابليت زوايه دار كردن شبيه ساز جريان و موارد ديگر اشاره نمود. شبيه ساز هاي جريان چندفازي كه تاكنون ساخته شده اند يا به طور كلي داراي قابليت هاي مورد نياز نيستند و يا اينكه چالش مورد نظر در آنها به درستي پاسخ داده نشده اند كه صحت نتايج شبيه سازي را دچار ترديد ميكند. بدين منظور در اين اختراع ، يك شبيه ساز حقيقي جريان سه فازي با قابليت هاي مورد نياز صنعت ساخته شده كه در آن كليه چالش هاي موجود با طراحي و ساخت قطعات مختلف و همچنين طراحي و ايجاد فرايند هاي متعدد ، مرتفع شده اند.

توليد ماسه از مهم‌ترين چالش‌هاي موجود در توليد نفت از مخازن ماسه‌سنگي است. توليد ماسه موجب كاهش تراوايي، آسيب به سازند و خوردگي تجهيزات توليدي مي‌شود. مواد مختلف شيميايي براي كنترل توليد ماسه استفاده مي‌شوند،كه در اين بين استفاده از هيدروژل‌ها يك روش مطلوب به شمار مي‌رود اما به دليل ضعف پايداري در شرايط سخت مخزن، استفاده از آن‌ها با محدوديت‌هايي روبه‌رو است. در اين اختراع نانوكامپوزيت هيدروژلي Co[AM-AMPS-MALIC-AAC]/PEI-MBA تقويت شده با نانوذرات زيركونيوم به‌منظور كنترل توليد ماسه در مخازن و غلبه بر محدوديت‌هاي مذكور طراحي و ساخته شد. با استفاده از آزمون‌هاي تورم، رئولوژي و ريخت‌شناسي، شناسايي ساختار و پيش‌بيني عملكرد در محيط مخزن ارائه شد. بر اساس نتايج آزمون‌هاي حرارتي، پايداري حرارتي محصول تا دماي C°150 تائيد شد. نتايج آزمون‌هاي رئولوژي وجود ساختار مستحكم سه‌بعدي، ويسكوالاستيك، با قابليت بازيابي شكل را تاييد كردند. اين خواص، موفقيت عملكرد ماده اختراع شده را براي كاربرد در شرايط سخت مخزن و محيط متخلخل تضمين مي‌كند. لذا شركت‌هاي بهره‌بردار از مخازن نفتي، مي‌توانند از محصول توليدشده در مخازن ماسه‌سنگي، جهت جلوگيري يا كاهش توليد ماسه استفاده كنند. اين امر موجب كاهش شديد هزينه‌هاي عملياتي شده، مانع افت توليد نفت شده و از توليد فاجعه‌آميز ماسه و مسدود شدن چاه جلوگيري مي‌كند.