Viscosity Characteristics of Silica Nanofluid with Dispersion Stability under Reservoir Conditions

전 세계적으로 나노유체(nanofluid)에 대한 연구가 활발히 수행되고 있으나, 나노유체의 점성도와 같은 유변학적 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 나노입자의 표면을 개질한 해수 기반의 실리카 나노유체를 합성한 후 분산 안정성 평가를 수행하고, 점성도 측정을 위한 적정 전단속도(shear rate) 구간을 도출하였다. 고온·고염(100℃, 200,000 ppm)의 저류층 조건에서 실리카 0.01 ~ 7.0 wt% 나노유체의 분산안정성 평가 결과, 나노입자의 농도가 0.5 wt% 이상 첨가될 경우 나노입자의 직경은 모두 100 nm 이하로 측정되어 분산안정성을 확인하였다. 전단속도 1 ~ 100 s^-1조건에서 점성도 측정 결과, 모든 온도에서 나노입자 농도가 높아짐에 따라 점성도는 증가하였으며, 나노유체는 70.89 ~ 100 s^-1 전단속도 범위에서 난류를 발생시켜 점성도 측정값에 신뢰가 떨어지는 구간이 발생하였다. 따라서 모든 나노입자 농도에서 전단속도 구간을 초기 불안정한 구간을 제외한 35.63 ~ 70.89 s^-1 미만으로 설정 시 적절한 점성도 값을 도출할 수 있을 것으로 판단된다. 석유회수증진공법 및 이산화탄소 지중저장 분야에서 신뢰성 있는 주입성 연구를 수행하기 위해 본 연구에서 제시한 적정 전단속도 구간에서 나노유체의 점성도를 측정하길 권장한다.