شبيه سازي فرايند تزريق هيدروژل در محيط متخلخل و بهينه سازي پارامترهاي موثر بر آن به منظور كاربرد در فرايندهاي ازدياد برداشت

كارشناسي ارشد

بدون شك تقاضاي جهاني انرژي روز به روز افزايش مي يابد و افزايش برداشت نفت از مخازن نفتي موجود بسيار مهم است. از اين رو روش هاي ازدياد برداشت وارد فرايند توليد از مخازن شده است. يكي از ساده ترين و ارزان ترين روش هاي جابجايي و استخراج نفت از مخزن، سيلاب زني به كمك آب است. اما بعد از سيلاب زني با آب بيش از 70 درصد نفت درجا در مخزن باقي مي ماند. از جمله چالش هاي مهمي كه در زمينه سيلابزني با آب وجود دارد ناهمگوني در ساختار مخزن است كه موجب افزايش توليد آب و كاهش بازيافت نفت مي¬شود. بسياري از مخازن داراي مشكل ناهمگوني زمين شناسي سازندي هستند. علاوه بر اين، سيلاب زني بلند مدت آب و يا مواد شيميايي در طول فرآيند بهره برداري از ميدان هاي نفتي ممكن است به ناهمگوني هاي افقي و عمودي بيشتر در مخزن منجر شود. توليد آب موجب افزايش هزينه هاي جداسازي نفت و آب، خوردگي، آلودگي هاي محيط زيستي و... مي¬شود. براي افزايش بازده كل فرايند ازدياد براداشت نفت، مسدودسازي انتخابي مناطق با نفوذپذيري بالا و در نتيجه بهبود بهره وري جاروب در مناطق با نفوذپذيري كم اهميت دارد. استفاده از هيدروژل ها در كنترل جريان تزريقي به ويژه در سال هاي اخير، با موفقيت هاي ميداني مختلفي همراه بوده است كه نشان مي دهد اين مواد توانايي مسدود سازي انتخابي مناطق با تراوايي بالا و شكاف ها در مخزن را دارند. هيدروژل ها بعد از تزريق آب و يا پليمر مورد استفاده قرار مي¬گيرند و موجب هدايت سيال تزريقي به سمت مناطق كم تراوا مي¬شوند. در اين پايان نامه به بررسي انواع هيدروژل ها استفاده شده در فرايند ازدياد برداشت، پرداخته مي شود و سپس فرايند آزمايشگاهي تزريق هيدروژل در ميكرومدل هاي شفاف شيشه اي كه امكان مشاهده الگوي جريان در آنها وجود دارد، با استفاده از نرم افزار كامپيوتري كامسول شبيه سازي مي شود و عملكرد هيدروژل ها در بهبود ضريب بازيافت نواحي كم¬تراوا مورد بررسي قرار مي¬گيرد. در نهايت با استفاده از يك ميكرومدل ناهمگن دولايه تاثير پارامتر هاي مختلف هيدروژل بر ضريب بازيافت نفت بررسي مي¬شود. همچنين سيلابزني قبل از تزريق هيدروژل كه معمولا با آب و يا پليمر انجام مي¬گيرد مورد بررسي قرار مي¬¬گيرد و با بررسي پارامتر هاي موثر بر ضريب بازيافت سعي مي¬شود شرايط بهينه اين فرايند شبيه سازي شود. به اين منظور تاثير پارامترهاي مختلف به صورت جداگانه مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است و سپس پارامتر هاي موثر بهينه شده¬اند.

194409

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر غلامرضا مقبلي

مهندسي مخازن هيدروكربوري

دكتر فروغ عاملي