تست های نسبت تورم ذرات ژل
ژل خشک شده را به صورت پودر درآورده و به منظور داشتن سایز یکسان، پودر ژل خشک را به وسیله الک های مخصوصی با اندازه سایز مش 100-150 (که به طور میانیگین برابر با 128 میکرون است) جداسازی شده تا درنهایت پودر ژل خشک شده با اندازه ذرات مشخص حاصل گردد.
محاسبه میزان نسبت تورم بر اساس نسبت وزنی ژل قبل و بعد از تورم
Swelling ratio= (Ws-Wd)/Wd
تست سینرسیس
هدف: بررسی پایداری نمونه های ژل ذره ای از قبل شکل گرفته در شرایط دما و شوری مخزن به مدت 6 الی 18ماه
روش: ژل های متورم شده در آب دریا و آب تولیدی در میدان بلال، پس از اینکه ظروف آنها آب بندی شد، درون آون با دمای 87 درجه سانتی گراد) قرار داده شدند
نسبت تورم، هر روز با بررسی سطح مشترک بین بخش آبی در ته که شامل ذرات ژل از پیش ساخته شده بوده و آب در بالا، تحت نظر گرفته می‌شود
آزمایش‌های گرانروی:
تهیه مواد و وسایل آزمایشگاهی برای آزمایش‌های گرانروی به قرار زیر بودند:
1. ذرات ژل از پیش تشکیل شده در آب با درجه شوری مطلوب و در دمای اتاق به طور کامل متورم شدند.
2. محلول آب نمک اضافی باید از ذرات ژل متورم شده جدا شود.
3. ژل‌های از پیش تشکیل شده متورم در ظرف انتقال که به یک پیستون مجهز است، انتقال داده می‌شوند.
4. از دو عدد درب رزوه ای، مجهز به نازل‌های ورودی و خروجی، برای بستن ظرف انتقال استفاده گردید.
5. بالای ظرف انتقال به خروجی پمپ و ته آن به لوله متصل شد.
6. ظرف انتقال و لوله درون حمام در دمای مطلوب آزمایشگاهی به مدت 1 ساعت و قبل از شروع آزمایش قرار داده شود.
7. یک ترانسفورماتور فشار (فشار سنج متصل به سیستم داده گیری) به ورودی لوله به منظور ثبت داده‌های فشار در طول زمان، وصل می‌شود.
وقتی که وسایل و ادوات برپا شدند، برای هر آزمایش روندهای آزمایشگاهی زیر انجام می‌شود:
1. در ابتدا، پمپ با بیشترین نرخ تزریق خود شروع به کار می‌کند. نرخ‌های تزریق به گونه‌ایی طراحی شده‌اند که سرعت‌های تزریق در همه‌ی لوله‌ها برابر باشد.
2. هنگامی که ذرات ژل از پیش تشکیل شده تزریق می‌شوند، داده‌های فشار تشکیل شده، هر 5 ثانیه توسط سیستم جمع‌آوری دادها ثبت می‌شوند.
3. داده‌های فشار تا زمانی که فشار پایدار شود، ثبت می‌شوند.
4. زمانی که فشار به پایداری رسید، نرخ تزریق پمپ به مقدار نرخ کمتر بعدی، کم می‌شود و داده‌های کاهش افت فشار ثبت می‌شوند.
5. این روال برای نرخ‌های تزریق مختلف تکرار می‌شود.
برای اجتناب از خطا، هیچ هوای محبوسی نباید در پایین دست ست‌آپ آزمایشگاهی بماند.
فاکتور مقاومت به صورت نسبت افت فشار تزریق ذرات ژل از پیش تشکیل شده به افت فشار تزریق آب در دبی‌های یکسان، تعریف می‌شود. فشار در حین تزریق ذرات ژل از پیش تشکیل شده ثبت شد و افت فشار در طی تزریق آب با استفاده از قانون پویزلی به صورت زیر محاسبه شد:
بنابراین، فاکتور مقاومت به‌صورت زیر تعریف می‌شود:
که در آن brine(k/µ) تحرک‌پذیری آب نمک در خلال تزریق آب و PPG(k/µ) تحرک‌پذیری ژل در خلال تزریق ذرات ژل از پیش تشکیل شده است. تراوایی لوله‌ی مدل در قبل از جانمایی و در حین جانمایی ذرات ژل از پیش تشکیل شده یکسان می‌ماند، بنابراین، فاکتور مقاومت می‌تواند به صورت نسبت گرانروی موثر ذرات ژل از پیش تشکیل شده تقسیم بر گرانروی آب نمک محاسبه شود. در نتیجه، گرانروی موثر این ذرات می‌تواند به صورت زیر محاسبه شود:
از آنجا که گرانروی موثر آب نمک در غلظت ، فشار، و دما های متفاوت در منابع مختلفآمده است، محاسبه گرانروی موثر این ذرات به راحتی با اندازه گیری فاکتور مقاومت قابل انجام است.
آزمایش‌های نگه‌داشت:
ست‌آپ آزمایشگاهی لوله‌های قلمی که برای آزمایش نگه‌داشت استفاده شده، مشابه ست‌آپ آزمایشگاهی لوله‌های آزمایش گرانروی بود، به جزء دو ظرف یکی برای آب و دیگری برای محلول‌های ذرات ژل (شکل3-16). در هنگام کار با لوله‌های قلمی، همیشه پتانسیل حرکت شن و ماسه وجود دارد که می‌تواند منجر به مشاهده مقادیر بالای اختلاف فشار در لوله‌های قلمی شود. برای اجتناب از این مشکل، راه اندازی یک جریان برگشتی توصیه می‌شود.
آزمایش جریان لوله‌های قلمی برای ارزیابی عملکرد نگه‌داشت ذرات ژل از پیش تشکیل شده در محیط‌های متخلخل، انجام شدند. برای هر آزمایش روندهای آزمایشگاهی زیر انجام می‌شود:
1. لوله‌های قلمی به همراه اتصالتشان وزن می شوند (A) و با دقت توسط مغزه‌های کربناتی خرد شده پر می‌شوند.
2. لوله‌های قلمی به همراه ضمائمشان مجددا وزن می‌شوند (B).
3. تفاوت وزن بین آنها برابر وزن مغزه‌های کربناتی خرد شده است (B-A).
4. لوله‌های قلمی خلاء شده و سپس توسط آب مقطر اشباع می‌شوند (حجم منافذ و تخلخل آنها محاسبه می‌شود).
5. لوله‌های قلمی در دبی‌های مختلف (5-40 میلی‌لیتر بر دقیقه) سیلاب زده می شوند و تراوایی آنها محاسبه می‌شود.
6. از مقادیر وزن شده ذرات ژل از پیش تشکیل شده ی خشک برای تهیه غلظت 3000 قسمت در میلیون وزنی از سوسپانسیون معلق ذرات ژل از پیش تشکیل شده استفاده می‌شوند.سوسپانسیون ساخته شده با غلظت مشخص به مدت 24 در دمای اتاق برای تورم کامل قرار گیرد سپس تزریق سوسپانسیون به لوله قلمی آغاز گردد. سپس سیلاب زنی به لوله‌های قلمی، تا زمانی که افت فشار پایدار به مدت حداقل 30 دقیقه حاصل شود و غلظت ورودی و خروجی یکسان شوند، ادامه یابد. در طول آزمایش ست‌آپ باید در دمای مطلوبی آزمایش قرار گیرد.
7. قطرهای ورودی و خروجی ذرات ژل از پیش تشکیل شده باید نظاره و مونیتور شوند.
8. سپس آب مقطر با حجم‌های مناسب در دبی یکسان با مرحله 6، تزریق شود، تا زمانی که هیچ اثری از ذرات ژل از پیش تشکیل شده در سیال خروجی دیده نشود. سیال خروجی از آغاز مرحله‌ی 6 باید جمع‌آوری، خشک و وزن شود.
9. در نهایت، لوله‌ی قلمی در اجاق با دمای 70 درجه سانتی‌گراد نگه داشته می‌شود. سپس، لوله قلمی باید از اجاق خارج و وزن آن به‌صورت هفتگی ثبت شود، تا زمانی که وزن آن برای مدت سه هفته متوالی ثابت بماند، که به معنی خشک شدن کامل محتوای آن است (C).
10. تفاوت بین B و C به عنوان وزن نگه‌داشت ذرات ژل از پیش تشکیل شده مد نظر قرار داده می‌شود (C-B).
تمامی آزمایشات چندین بار و تا زمانی که تمام چهار وزن متوالی در محدوده خطای 1 درصدی آزمایش یکسان شوند، انجام شدند. برای تعیین مقدار نگه‌داشت برای هر لوله‌ی قلمی، رابطه زیر استفاده می‌شود:
نتایج هر آزمایش باید با تفاوت وزن بین ذرات ژل از پیش تشکیل شده ی خشک تزریق شده و سیالات خروجی جمع آوری شده که خشک شده‌اند، سازگار باشند.