IBM-forskare upptäckte nyligen att en droppe olja inte alls ser ut som en droppe om den är liten, till skalan en miljarddels miljarddels liter, eller attoliter. Snarare, en oljedroppe i nanoskala ser mer ut som en platt film mot en fast yta. Denna upptäckt avslöjar att de simuleringsverktyg och tekniker som vanligtvis används av oljeindustrin inte tar hänsyn till den ökade energi som krävs för att utvinna dessa oljemolekyler. Och det resulterar i att 60 procent eller mer av en brunns olja lämnas kvar, till exempel, i nanoskala kapillärer i skifferreservoarer. Som svar, IBM Research-Brazil utvecklar nanovetenskapliga oljeflödessimuleringar som bättre kan förutsäga oljeutvinning från en reservoar.
Forskarna baserade på IBM:s Nano Lab i Rio de Janeiro, ledd av Dr Mathias Steiner, Chef, Industriell teknik och vetenskap, publicerade nyligen denna forskning i en Vetenskapliga rapporter studie, Adsorptionsenergi som ett mått för vätbarhet på nanoskala, förklara hur egenskaperna hos flytande oljemolekyler beter sig på helt olika och oväntade sätt när de kommer i kontakt med ett fast material, på nanoskala. Allt industrin vet om hur man utvinner olja, som att beräkna energin det tar för utvinning, visar sig vara annorlunda på nanoskala. Steiners team publicerade också en plattform för analys av vätskor i nanoskala med en rad sensorenheter baserade på tvådimensionellt material, i Nanobokstäver , beskriver den nya mätmetoden för att avslöja droppegenskaper i nanoskala.
"Dessa nanovätande upptäckter är ett viktigt steg för att hjälpa olje- och gasbolag att återvinna mer av oljan som fångas i deras reservoarer. Bara en 1 procents produktionsförbättring, med hjälp av resultaten av denna forskning, skulle innebära nästan en miljon fler fat extra olja tillgänglig varje dag, över hela världen. Nästa steg är att använda resultaten från denna studie för att kalibrera flödessimuleringar av olja i nano-kapillärer och deras nätverk, sa Steiner.
För detta ändamål, IBM-teamet har redan utvecklat en dedikerad vätskeflöde-på-chip-plattform som gör det möjligt för forskare att experimentellt validera flödesfysik för att bygga simuleringar med högre noggrannhet som kopplar samman flöde i nanoskala, med flöde i större skalor.
Genom att utföra dessa flödessimuleringar i beräkningsmässiga tredimensionella representationer av faktisk reservoarberg, IBMs forskargrupp utvecklar nu en förbättrad rådgivare för oljeåtervinning. Detta inkluderar datoriserad design och test av funktionella material, som nanopartiklar, för förbättrad oljeutvinning. Tillhandahålls som en molnbaserad IT-tjänst, Simuleringstekniken kommer i slutändan att generera reservoarspecifika utvinningsrekommendationer för industriexperter som planerar och hanterar oljeproduktion.
