Perpustakaan Digital ITB

Pada sumur yang sudah tua, terjadi penurunan produksi minyak sehingga proses eksploitasinya dianggap tidak ekonomis lagi. Oleh karenanya, perlu dilakukan peningkatan perolehan minyak, Enhanced Oil Recovery (EOR). Dalam Teknik EOR, dilakukan injeksi fluida seperti larutan surfaktan atau larutan polimer. Kedua jenis fluida tersebut memiliki peran sebagai agen pendesak sisa minyak di antara celah batuan. Hingga saat ini, polimer yang paling banyak digunakan dalam EOR adalah poliakrilamida (PAM) dan turunannya karena aplikasinya luas serta kemudahan modifikasi senyawanya. Poliakrilamida terhidrolisis parsial (PHPAM) merupakan salah satu turunan PAM yang terbukti memiliki viskositas yang tinggi pada konsentrasinya yang rendah. Akan tetapi, PHPAM memiliki kelemahan berupa kerentanannya terhadap salinitas dan temperatur yang tinggi. Dalam rangka meningkatkan sifat ketahanan termal dan salinitasnya, dilakukan beragam modifikasi pada PAM seperti penambahan gugus sulfonat, pencangkokan, dan kopolimerisasi. Selain modifikasi di atas, saat ini nanopartikel juga dikembangkan sebagai campuran agen EOR untuk meningkatkan karakteristik polimer. Nanopartikel silika (nanosilika), alumina, dan titanium oksida merupakan beberapa contoh nanopartikel yang sering diteliti potensinya sebagai agen EOR. Nanosilika dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam larutan injeksi EOR, karena dapat berinteraksi dengan molekul polimer via ikatan hidrogen dan van der Waals. Dengan demikian viskositas dan ketahanan termal dari larutan polimer diharapkan juga meningkat. Selain ketahanan termal dan salinitas, ternyata nanosilika juga dapat meningkatkan keterbasahan (wettability) permukaan batuan dengan membentuk lapisan nano antara permukaan batuan dengan minyak. Properti ini dapat dianalisis dengan uji penurunan sudut kontak larutan pada permukaan padatan yang bersifat polar seperti kaca (SiO2). Peningkatan keterbasahan dapat menurunkan tingkat adsorpsi minyak oleh batuan dan mempermudah mobilitas minyak. Pada penelitian ini dilakukan sintesis partially hydrolyzed polyacrylamide (PHPAM) dengan metoda polimerisasi radikal (polimerisasi adisi) dan metoda hidrolisis parsial dengan larutan alkali. Viskositas larutan 1000 ppm PHPAM pada temperatur 20 °C terukur sebesar 166,69 mPa.s kemudian mengalami peningkatan hingga 173,48 mPa.s saat ditambahkan nanosilika sebanyak 0,8% (b/b). Pada temperatur 80 °C, viskositas larutan dengan nanosilika mencapai 147,14 mPa.s dan hanya sebesar 120,8 mPa.s jika tanpa nanosilika. Untuk lebih meningkatkan karakteristiknya, pada penelitian ini dilakukan modifikasi permukaan nanosilika dengan 3-aminopropil trietoksisilan (APTES) dan didapatkan komposisi optimum modifikasi ini pada perbandingan mol nanosilika:APTES 0,021:0,0005. Keberhasilan modifikasi ini dikonfirmasi dengan pengukuran spektrum Fourier transform infrared (FTIR) dengan munculnya puncak-puncak sinyal baru seperti sinyal vibrasi pada bilangan gelombang ~950 cm-1 yang menunjukkan berkurangnya intensitas sinyal vibrasi tekuk gugus silanol (Si-O-H), vibrasi tekuk NH2 dan CH2 pada rentang bilangan gelombang 1450-1600 cm-1, serta vibrasi ulur C-H pada rentang 2900-3000 cm-1. Uji sudut kontak aqua dm, larutan PHPAM dan larutan PHPAM dengan nanosilika memberikan sudut kontak berturut-turut sebesar 57,7; 55,4; dan 36,1° pada permukaan kaca. Larutan hibrida PHPAM dengan nanosilika (polimer nanohibrida) memiliki stabilitas dispersi yang baik dalam larutan 1% (b/b) NaCl. Viskositas larutan 1000 ppm PHPAM dalam 1% NaCl terukur sebesar 7,61 mPa.s. Penambahan nanosilika sebanyak 0,8% (b/b) terbukti dapat mempertahankan viskositas larutan polimer pada 90,24 mPa.s. Hal tersebut menunjukkan bahwa nanosilika mampu meningkatkan ketahanan termal dan salinitas larutan polimer. Selain itu, uji perbandingan dengan dua jenis polimer komersial A dan B menunjukkan bahwa larutan hibrida nanosilika-PHPAM mempunyai viskositas yang lebih tinggi pada rentang temperatur ruang hingga temperatur 80 °C.