طراحي و شبيهسازي پرابهاي فراصوت بر اساس مدل پيشنهادي مخازن نفت براي استفاده در فرآيند افزايش برداشت

كارشناسي ارشد

در مخازن نفتي، به علت وجود فاكتور‌هاي فيزيكي و زمين‌ساختي، مي‌توان حداكثر تا 50 درصد نفت موجود در آن‌ها را برداشت كرد. با اين وجود، محاسبات نشان داده است كه تنها 1 درصد افزايش برداشت از مخازن نفت، معادل افزايش جهاني حدود 4.5 ميليارد تن نفت از آن‌هاست. از گذشته، براي دستيابي به ميزان بازيابي نفت بيشتر، روشها و تكنيكهاي زيادي بكار گرفته شدهاند. با اين وجود، هر يك آنها شامل محدوديتها، موانع يا آسيبهاي ثانويهاي ميشدند كه سبب شد، صنايع اين حوزه، به استفاده از روشهاي جايگزين بازيابي نفت روي آورند. يكي از روشهاي جايگزين، استفاده از امواج فراصوت، براي تحريك چاههاست. در اين پروژه تلاش شد تا با توجه به شرايط مخزن نفت مشخص، مدلي براي مبدل فراصوت ارائه گردد. با بهرهگيري از روابط مربوط به مدار معادل مبدلهاي پيزوالكتريكي، مدل بهينهاي از مبدل، شامل 3 پشتهي پيزوسراميكي از جنس PZT-401 حاصل شد. ابعاد فيزيكي اين مبدل و مواد مورد استفاده در آن، براي دستيابي به حالت تشديد در پراب، انتخاب گرديد تا در فركانس 20 كيلوهرتز، به ازاي ولتاژ ورودي يك كيلوولت، 4990 وات توان صوتي به درون محيط مخزن منتشر شود. در نهايت، مبدل طراحي شده با استفاده از نرمافزارCOMSOL شبيه سازي گرديد تا اعتبار نتايج عملكرد پراب طراحي شده بدست آيد.

194313

دانشگاه علم و صنعت ايران

سيستم هاي الكترونيك ديجيتال

دكتر علي صدر