شبيه سازي اثر تزريق پليمر در ميكروكانال و بهينه سازي پارامترهاي تزريق در فرايند ازدياد برداشت

كارشناسي ارشد

با توجه به محدود بودن مخازن نفتي سبك، بررسي روش هاي مختلف به منظور ازدياد برداشت از مخازن سنگين بسيار مورد توجه قرار گرفته است. از جمله چالش هاي مهمي كه در زمينه ازدياد برداشت از اين مخازن وجود دارد، عبارتند از بالا بودن گرانروي نفت، نامطلوب بودن نسبت تحرك پذيري كه در فرآيندهاي سيلاب¬زني سبب بروز پديده¬ انگشتي شدن سيال تزريق شده مي¬شود. از سوي ديگر بالا بودن كشش بين سطحي، سبب باقي ماندن بخش زيادي از نفت در داخل مخزن، پس از انجام عمليات سيلاب-زني مي گردد. يكي از روش ها بمنظور بهبود بازدهي جاروب، تزريق يك محلول پليمري به داخل مخزن مي باشد. اين مسئله سبب افزايش گرانروي آب و افزايش بازدهي فرايند مي گردد. از سوي ديگر افزودن اين محلول باعث تغيير ترشوندگي و كاهش نيروهاي كشش بين سطحي آب و نفت در مخزن مي شود و در نتيجه به افزايش ميزان ازدياد برداشت كمك مي كند. در اين مطالعه، كوپليمر سنتز شده آكريلاميد (AM) و 2-اكريل¬آميدو-2-متيل پروپان سولفونيك مورد بررسي قرار گرفت. با استفاده از مطالعات آزمايشگاهي پيشين كه مربوط به تزريق اين پليمر به داخل ميكرو مدل شيشه¬اي بوده است، فرايندهاي تزريق آب، تزريق پليمر با درنظر گرفتن شوري و بدون آن و همچنين تزريق پليمر حاوي ٪1 وزني نانو ذرات SiO2 با استفاده از نرم افزار چند فيزيكه كامسول شبيه سازي شد. اثر شوري، ويسكوزيته و نانو ذرات بر جابجايي نفت در محيط متخلخل ناهمگن بررسي گرديد و ضريب بازيافت نفت و زمان ميان¬شكني بدست آمده با نتايج آزمايشگاهي مقايسه گرديد. نتايج تطابق خوبي را با هم نشان داد. خطاهاي مربوط به ضريب بازيافت نفت در سناريوهاي مختلف تزريق ٪ 3 تا٪ 7 بوده و براي زمان ميان¬شكني به ٪ 0.5 تا ٪ 0.9 رسيد. شبكه بندي مورد استفاده در اين مطالعه شباهت زيادي به شكل مخازن ماسه سنگي دارد كه براي نخستين بار در اين نرم افزار مورد استفاده قرا گرفت. نتايج تجربي و مدلسازي برحسب اشباع نفت باقي مانده و زمان بي بعد مقايسه شد و استقلال نتايج از شبكه بندي محاسباتي انجام شد. در نهايت، آناليز حساسيت بر حسب نرخ تزريق، نسبت تحرك و ويسكوزيته انجام گرديد. شرايط عملياتي بر حسب عدد مويينگي مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. تمام سناريوهاي تزريق پليمر در محدوده مناسبي براي عدد موئينگي قرار داشت كه بدينوسيله صحت پارامترهاي انتخاب شده و رويكرد مدلسازي تاييد مي شود.

192023

دانشگاه علم و صنعت ايران

مخازن هيدروكربوري

دكتر فروغ عاملي، دكتر محمد رضا مقبلي