Graphene Nanocomposites with Embedded Quantum Dots for Enhanced Oil Recovery

أدى الطلب العالمي المتزايد على الطاقة ونضوب موارد النفط التقليدية إلى زيادة عمليات الاستخراج المحسن للنفط (أستخراج النفط الخام من حقل نفطي لا يمكن استخراجه باستحدام الطرق التقليدية ( EOR). تم بنجاح استخدام الاستخلاص المعزز للنفط الكيميائي (CEOR) عن طريق استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي والبوليمرات ، وتم ايضا استخدام الموائع النانوية كبديل لمعالجة والتغلب على بعض القيود. وأيضا استخدام موائع الجرافين النانوية بنجاح في صناعة النفط والغاز لتحسين العمليات السطحية مثل فصل الزيت عن الماء ، كما أعطى تنفيذها أيضا في عمليات الاستخلاص المعزز للنفط الكيميائي نتائج واعدة. ومع ذلك ، فإن تطبيقها في ظروف الخزان يمكن أن يكون صعبًا ويخلق نوع من التحدى بسبب عدم التوافق في خواصها الفيزيوكيميائية. وقد أظهر التعديل السطحي لجسيمات الكربون النانوية عن طريق التعديل الكمى للجزيئات نتائج واعدة في تحسين خصائص الموائع النانوية في مجالات أخرى. ولذلك تهدف هذه الدراسة إلى تطبيق بعض هذه التعديلات الواعدة على اسطح جسيمات الكربون النانوية واختبارها كاحدث نوع عمن العمليات الخاصة بالاستخلاص المعزز للنفط الكيميائي (CEOR) ، وخاصة في تحسين وزيادة عامل استخلاص الزيت. ويرجع الهدف من هذه الدراسة هو أن يتحقق من خلال اجراء التجارب المعمليه والعملية المكثفة باستخدام الطرق النموذجيةوالاساسية في عمليات الاستخلاص ، حيث يتم فحص تعديلات جسيمات الكربون النانوية بتركيزات مختلفة. وعمليات تصنيع الجسيمات النانوية من الكربون ودمجها ببعض العناصر المعدنية وتعديلها لزيادة توافق السوائل النانوية مع ظروف الابار. بعد ذلك ، سيتم اختبار وفحص أداء هذه السوائل النانوية المعدلة والمصنعة بالمختبرات من خلال تقيم عامل معامل استخلاص النفط باستخدام عينات النفط التي تم جمعها من حقول النفط الكويتية التي سيتم توصيفها بالكامل.مع العلم انه لم يتم اختبار تطبيق تعديل سطح جسيمات الكربون النانوية لأغراض CEOR سابقًا. ستعكس نتائج هذه الدراسة التجريبية فاعلية هذه التكنولوجيا الجديدة في تطبيقات الاستخلاص المعزز للنفط ، وخاصة النفط الخام الكويتي ، وتقدم توصيات قيمة لتطبيقها المحتمل في حق

The rising world energy demand and the depletion of conventional oil resources have led to a rise in Enhanced Oil Recovery (EOR) operations to increase oil recovery from oil resources beyond the conventional recovery limit. Chemical EOR (CEOR) using surfactants and polymers has been successfully industrialized, and the implementation of nanofluids as an alternative has been investigated to address their limitations. Graphene nanofluids have been successfully used in the oil and gas industry to improve surface operations such as oil-water separation, and their implementation in CEOR has shown promising results. However, their application at reservoir conditions can be challenging due to incompatibility in their physiochemical properties. Surface modification of graphene nanoparticles using quantum metal dots has shown promising results in improving nanofluid properties in other fields. This study aims to apply quantum dot surface modification on graphene nanoparticles and test the potential of the modified nanocomposites in CEOR, especially in improving the oil recovery factor. Using a comprehensive experimental core flooding study, this study is intended to achieve its objective, where multiple quantum dot nanoparticle modifications are screened at varying concentrations. The graphene nanoparticles are to be synthesized and modified through the embedment of metal quantum dots to increase the compatibility of the nanofluids under reservoir conditions. Next, the performance of the screened nanofluids is to be tested through the recovery factor of core flooding runs using oil samples collected from Kuwaiti oilfields that are to be fully characterized. The application of quantum dot surface modification on graphene nanoparticles for CEOR purposes has not been tested previously. The results of this experimental study would