عنوان

مطالعه آزمایشگاهی انحراف سیال با استفاده از فوم در میکرومدل

IR

۴۶۴۵پ

فارسی

IR

مطالعه آزمایشگاهی انحراف سیال با استفاده از فوم در میکرومدل

[پایان‌نامه]

Experimental study of fluid diversion using foam in micromodel

/امیررضا ملائی

: مهندسی نفت و گاز

، ۱۴۰۱

۱۵۹ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

کارشناسی ارشد

مهندسی نفت- بهره‌برداری

۱۴۰۱/۰۶/۰۱

صنعتی سهند

ازدیاد برداشت و اسیدکاری از جمله مهم‌ترین روش‌های انگیزش چاه و مخزن هستند که به صورت گسترده در صنعت نفت کاربرد دارد .هدف این عملیات‌ها افزایش ارتباط بین سازند و چاه در کل ناحیه ی تولیدی است .همانند سایر روش‌های انگیزش، در این روش‌ها نیز باید برخی ملاحظات علمی و عملیاتی در نظر گرفته شود تا فرآیند به صورت بهینه و پربازده انجام شود .از مهم‌ترین این ملاحظات، منحرف کردن جریان سیال است که همواره توصیه شده است و بدون استفاده از آن رسیدن سیال به ناحیه هدف که در اغلب موارد، نواحی کم تراوا و پرآسیب سازند است، موفقیت آمیز نخواهد بود .یکی از منحرف کننده‌های شیمیایی که در فرایندهای انحراف سیال بکار می رود، تزریق فوم در محیط متخلخل است .تزریق فوم در مخازن ناهمگون و لایه ای با اختلاف تراوایی می تواند جریان سیال در لایه با تراوایی مختلف را کنترل نماید .هدف از این مطالعه بررسی انحراف جریان سیال با استفاده از فوم در مقیاس حفره برای یک محیط متخلخل لایه‌ای ناهمگن است .بدین منظور دو الگوی مختلف از محیط متخلخل طراحی شد که الگوی اول شامل دولایه با تراوایی مختلف و کاملا از هم مجزا( عدم حضور جریان متقاطع) در نظر گرفته شد، اما در الگوی دوم با حفظ اختلاف تراوایی، لایه ها در ارتباط سیالی بوده و جریان متقاطع وجود داشت .جهت انجام مطالعات آزمایشگاهی، در ابتدا آزمایش‌های کشش سطحی و تعیین غلظت مایسلی بحرانی عامل فوم ساز و سپس مطالعات فوم زایی و پایداری فوم در حضور شوری و بدون حضور آن انجام شد .مطابق نتایج، کشش سطحی محلول‌های فوم ساز در حضور یون-های نمک کاهش بیشتری داشته‌اند .همچنین در حضور شوری، فوم‌زایی و پایداری فوم نیز کاهش یافت .سپس مکانیسم‌های جریان فوم با انجام آزمایش‌های تزریق فوم در میکرومدل‌ها و آنالیز تصاویر حاصله به صورت کمی و کیفی بررسی شدند .نتایج نشان داد که فوم پایدار به خوبی در محیط متخلخل تشکیل می شود که متعاقبا باعث کاهش تحرک پذیری فاز گازی و افزایش مقاومت سیال در نواحی پرتراوا می شود که این امر منجر به انحراف سیال از نواحی پرتراوا به کم تراوا در هردو الگوی میکرومدل شد .مطابق آنالیز تصاویر، این انحراف سیال همه جانبه و متوازن بوده و جانمایی سیال در محیط کم تراوا را بیشتر نموده است .در الگوی دوم به دلیل وجود جریان متقاطع و مقاومت شکل گرفته در اثر آن، بخش زیادی از سیالات نواحی کم تراوا نیز جاروب می‌شوند .مطابق نتایج حاصله، شرط لازم برای انحراف سیال مناسب، کیفیت خوب، پایداری زیاد و دبی متناسب برای شکل گیری فوم با بافتی قوی است .هرچه بافت فوم ریزتر باشد و چگالی حباب‌ها به ازای یک فضای خالی بیشتر باشد، فوم بافت مناسب‌تری خواهد داشت .برطبق مشاهدات و آنالیز تصاویر، فوم تشکیل شده در محدوده دبی هزارم، ۸۷ درصد بازیافت نهایی دارد .

Enhanced oil recovery and Acidizing are among the most important well and reservoir stimulation methods that are widely used in the petroleum industry. The purpose of these operations is to increase the connection between the formation and the well in the entire production area. Similar to other simulation methods, some scientific and operational considerations should be taken into account in these methods so that the process is carried out optimally and efficiently. One of the most important considerations is to divert the fluid flow, which has always been recommended, and without its use, the fluid will not reach the target area, which in most cases is the low permeable and highly damaged areas of the formation. One of the chemical divertors used in fluid diversion processes is foam injection in the porous medium. Foam injection in heterogeneous reservoirs and layers with different permeability can control the fluid flow in layers with different permeability. The purpose of this study is to investigate the diversion of fluid flow using foam at the pore scale for a heterogeneous layered porous medium. For this purpose, two models of porous media were designed, in the first model, the two layers with a permeability difference of 4 to 1 were completely separated from each other (absence of cross flow), but in the second model, the layers are in fluid communication and the cross flow affects the fluid movement. For this purpose, surface tension tests and determination of critical micelle concentration, foamability and foam stability were conducted in the presence of salinity and without it. In the presence of salt ions, the surface tension of foaming agent solutions has decreased more, as a result of which both foamability and foam stability decrease. The lower the stability of the foam, the shorter the half-life of the foam, which leads to the faster collapse of the foam. Then, foam flow mechanisms were investigated quantitatively and qualitatively by conducting foam injection experiments in micromodels and analyzing images. After reviewing the tests, it was found that the foam covers the entire porous medium well and the formation of stable foam in the porous medium increases the viscosity of the gas phase and subsequently increases the fluid resistance in the high permeable areas, which leads to the diversion of the fluid from the high permeable to the low permeable areas of both micromodel patterns. According to the image analysis, this fluid diversion is comprehensive and balanced and has increased the placement of fluid in the low permeability regions. In the second pattern, due to the presence of cross flow and the resistance formed as a result of it, a large part of the fluids in the low permeability areas are swept well. According to the obtained results, the necessary condition for proper fluid diversion is good quality, high stability and adequate flow rate for the formation of foam with a strong texture. The finer the texture of the foam and the higher bubble density per empty space, the better the texture of the foam. According to the observations and image analysis, the foam formed in order of thousand discharges has 87 final recovery.

ba

Experimental study of fluid diversion using foam in micromodel

فوم

میکرومدل

انحراف سیال

تحرک پذیری

پایداری

Foam, micromodel, Fluid diversion, Mobolity, Stability

فوم، میکرومدل، انحراف سیال، تحرک پذیری، پایداری

ملائی، امیررضا

سیم‌جو، محمد، استاد راهنما

چهاردولی، محمد، استاد راهنما

ایران

20230613

نفت ،۲۰۱۳۵ ،۱۴۰۱

ل‌دمورکیم‍ رد م‌وف‍ زا ه‌دافتسا اب‍ ل‌ایس‍ ف‌ارحنا ی‌هاگشیامزآ ه‌علاطم‍.pdf

عادی

عادی

31047.pdf

p20135.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۴۶۴۵

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y