فريق بحثي إيراني من معهد الكيمياء والهندسة الكيميائية يتمكن من تطوير هيدروجيل نانوي مركب مبتكر، ويعتمد هذا الحل المتقدم على تقنيات النانو والبوليمرات، حيث يحقق 3 فوائد رئيسية بشكلٍ متكامل تمكّن فريق من الباحثين في معهد الكيمياء والهندسة الكيميائية الإيراني، بالاعتماد على المعرفة المحلية وقدرات تكنولوجيا النانو، من تصميم هيدروجيل نانوي مركب ذكي قادر على مواجهة أحد أهم التحديات في صناعة النفط. يأتي هذا الإنجاز العلمي لتعزيز الكفاءة وتقليل التكاليف الناجمة عن تآكل خطوط الأنابيب وانسداد الآبار، فضلاً عن الحد من الأضرار البيئية، وبفضل بنيته المتطورة وسلوكه الذكي، يستطيع الهيدروجيل النانوي الإيراني منع تكوّن الرمال بشكل متزامن، وخفض محتوى الماء المصاحب للنفط، وفي نفس الوقت زيادة معدل استخراج النفط وتمكّن فريق من الباحثين في معهد الكيمياء والهندسة الكيميائية الإيراني بالتعاون مع باحثين من شركة متخصصة في هذا المجال من تطوير هيدروجيل نانوي مركّب ذكي قادر على التحكم في إنتاج الرمال وتقليلها من الخزانات النفطية. ويسهم هذا الابتكار في زيادة إنتاجية القطاع النفطي وخفض التكاليف التشغيلية، كما يعزز تقنيات الاستخراج المعزز للنفط مع مراعاة الجوانب الاقتصادية والبيئية، ويُعتبر هذا الإنجاز أداة استراتيجية تساعد في الحفاظ على الموارد الوطنية وتعزيز مكانة إيران في السوق النفطية العالمية. ويواجه إنتاج النفط تحديات عديدة، أحد أبرزها ظاهرة إنتاج الرمال من الخزانات النفطية، وتشير هذه الظاهرة إلى دخول جزيئات صلبة وحبيبات رملية دقيقة في تدفق سائل المكمن، والتي يتم استخراجها مع النفط، وتتسبب هذه المشكلة سنوياً في خسائر مالية تقدر بملايين الدولارات لصناعة النفط. وتترتب عليها عواقب سلبية تشمل: تآكل خطوط الأنابيب والمعدات، وارتفاع تكاليف عمليات الفصل، وانخفاض معدلات الإنتاج، وانسداد الآبار، وأضرار بيئية. ونتيجة لذلك، يعد التحكم في الرمال أحد التحديات الأساسية في استغلال الخزانات النفطية. وتمكّن فريق بحثي بقيادة الدكتورة مهسا باغبان صالحي من معهد الكيمياء والهندسة الكيميائية من تطوير هيدروجيل نانوي مركب مبتكر، ويعتمد هذا الحل المتقدم على تقنيات النانو والبوليمرات، حيث يحقق ثلاث فوائد رئيسية بشكل متكامل: التحكم الفعال في إنتاج الرمال، خفض كميات المياه المصاحبة للنفط المستخرج، وزيادة كفاءة استخراج النفط من المكامن. ضرورة تطوير أساليب حديثة وأصبح استخدام التقنيات الحديثة لتعزيز استخراج النفط أكثر إلحاحًا من أي وقت مضى، وتتطلب الزيادة في الطلب المحلي، والحفاظ على الموارد الوطنية، والمنافسة في السوق العالمية اعتماد أساليب اقتصادية وآمنة وصديقة للبيئة. بينما تتطلب الطرق التقليدية للتحكم في الرمال في كثير من الأحيان تكاليف باهظة وعمليات معقدة، فإن استخدام المواد النانوية البوليمرية يقدم حلاً فعالاً ومنخفض التكلفة. حل إبداعي بتقنية النانو ويتمثل الابتكار الأساسي لهذا البحث في تطوير هيدروجيلات نانوية مركبة ذكية تظهر سلوكاً تفاضلياً تجاه النفط والماء، حيث تتميز هذه المواد بقدرتها على التمدد في الأوساط المائية والانكماش في الأوساط النفطية، مما يمكنها من تحقيق هدفين متزامنين: خفض محتوى الماء المصاحب للنفط وتحسين كفاءة التدفق النفطي؛ بالإضافة إلى ذلك، تمتلك هذه النانوكومبوزيتات قدرة فريدة على تعديل الخصائص الكهربائية السطحية “جهد زيتا” لجزيئات الرمال، مما يعزز التماسك بينها ويزيد من استقرار التكوين الصخري، حيث تعمل هذه الآلية على تثبيت الحبيبات الرملية ومنع حركتها ضمن السوائل المنتجة، مع الحفاظ الكامل على السلامة الهيكلية للمكمن النفطي هيكل ثلاثي الأبعاد يتميز هذا الهيدروجيل النانوي المركب بهيكل ثلاثي الأبعاد متين يعزز وجود الجسيمات النانوية فيه من ثباته الحراري ومتانته الميكانيكية، مما يجعله مثالياً للظروف القاسية في الخزانات النفطية، كما يقدم أداءً متميزاً من حيث الكفاءة في الاستهلاك، اللزوجة المناسبة لعملية الحقن، القدرة على الاختراق العميق داخل المكمن، والالتصاق الفعال بأسطح الحبيبات الرملية. ويتميز هذا الحل المبتكر بقدرته الفعّالة على منع حركة الرمال وخفض إنتاج المياه المصاحبة، مع الحفاظ الكامل على سلامة التكوين الجيولوجي دون أي أضرار، مما يجعله بديلاً عملياً للطرق التقليدية المكلفة والضارة أحياناً. وتستهدف هذه التقنية بشكل رئيسي وحدات التشغيل التابعة للشركة الوطنية الإيرانية للنفط “خاصة في المكامن الرملية”؛ بالإضافة إلى الشركات الخاصة العاملة في قطاع استخراج النفط. ويتمتع الابتكار بقابلية التوسع للإنتاج على نطاق واسع، كما أن إمكانية تصنيعه محلياً تسهم بشكل فعّال في تقليل الاعتماد على التقنيات والمنتجات الأجنبية، وتعزيز القدرات التكنولوجية المحلية. الميزة التنافسية والموقع العالمي ويتميز الهيدروجيل النانوي المركب المطور بمجموعة من المزايا التنافسية الفريدة التي تمنحه موقعاً متقدماً في السوق العالمية. أولاً، يمكن تخصيص تركيبة المنتج وخصائصه وفقاً للظروف الجيولوجية والفيزيائية لكل مكمن نفطي. ثانياًً، يمتلك المنتج متانة استثنائية مع ثبات حراري وميكانيكي عالي، بالإضافة إلى قدرة ذاتية على الإصلاح حتى في الظروف التشغيلية القاسية. والأهم من ذلك، تجمع هذه التقنية بين قدرة فريدة على خفض إنتاج المياه ومنع تكوّن الرمال بشكلٍ متزامن، ما يجعلها أداة استراتيجية لتحسين كفاءة استخراج النفط وتعزيز العمر الانتاجي للآبار. إيران تصدر منتجات "النانو" إلى 48 دولة ولا يقتصر هذا الإنجاز على تحقيق وفورات اقتصادية لصناعة النفط فحسب، بل يشكل أيضاً خطوة مهمة نحو التنمية المستدامة بفضل تقليص آثاره البيئية، علاوة على ذلك، من خلال تطوير وتسويق هذه التقنية محلياً، ستتمكن إيران من تعزيز مكانتها في السوق العالمي لتقنيات النفط المتطورة. |
"النانو" في إيران.. لتعزيز استخراج النفط عبر "التحكّم الذكي" بالرمال
جميـع الحقوق محفوظـة © www.alkawtharfm.com
