عنوان پایان‌نامه
امکان سنجی ایجاد فوم پایدار هوا و بررسی آزمایشگاهی تزریق آن در تولید نفت با استفاده از میکرو مدل شیشه ای
- رشته تحصیلی
- مهندسی نفت - مخازن هیدروکربوری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1643.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70454;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TP 195
- تاریخ دفاع
- ۲۱ مهر ۱۳۹۴
- دانشجو
- علیرضا قادری اردکانی
- استاد راهنما
- محمدرضا رسایی, علی یار جوادی
- چکیده
- فرآیند تولید نفت از یک مخزن نفتی شامل تولید اولیه و ثانویه است که طی این دو مرحله کمتر از نصف نفت در جای مخزن، تولید می‌شود. آب، پلیمر، گاز دی‌اکسید کربن، گاز نیتروژن، هوا و گازهای هیدروکربنی مواد معمولی هستند که در فرآیند تزریق استفاده می‌شوند. مزیت ازدیاد برداشت تزریق گاز نسبت به مایعات جاروب میکروسکپی بهتر آن است و اشباع نفت باقیمانده¬ی کمتری است که نسبت به فرآیند تزریق مایع منتج می¬شود. از طرفی مشکلات عمده¬ای همچون عامل تحرک‌پذیری بالا و چگالی پایین گاز در مقایسه با سیالات مخزن ، درروش¬ تزریق گاز وجود دارد. درنتیجه استفاده از فوم به دلیل کم کردن تحرک‌پذیری و بالا بردن ویسکوزیته¬ی سیال تزریقی در مقایسه با روش‌های دیگر ارجحیت پیدا می‌کند. از طرفی حضور فوم در کنار سیال هیدروکربنی بر روی پایداری فوم اثر می‌گذارد. فوم با برخورد به نفت پایداری خود را از دست می¬دهد، لذا روبش سطحی سیال توسط این روش تحت تأثیر مستقیم نفت موجود در مخزن نفتی است. یکی از روش¬هایی که به‌عنوان کاهش‌دهنده‌ی نرخ تخلیه¬ی حباب گاز فوم استفاده‌شده است، بهبود پایداری فوم توسط پلیمر است. فوم بهبودیافته توسط پلیمر علاوه برافزایش ویسکوزیته¬ی فوم تزریقی منجر به بالاتر رفتن زمان تخلیه¬ی حباب گاز می¬شود. در این پروژه بر آنیم که مکانیزم¬های تولید و تخریب فوم در مقیاس میکروسکپی مورد تحلیل قرارگرفته است. پس‌ازآن تأثیر دبی جریان فوم بهبودیافته توسط پلیمر، نوع نفت، غلظت پلیمر، تأثیر شکاف با تراوایی بالا در محیط ناهمگن، بر میزان اشباع نفت باقیمانده کل، نفت دور زده‌شده و نفت باقیمانده بر روی دیواره¬ها بررسی‌شده است. بررسی این موضوع که "آیا پلیمر توانایی پایدار کردن لاملای حباب گازی را دارد؟" نیز با انجام آزمایش کشش سطحی دینامیک و الاستیسیته و برهمکنش میان پلیمر و سورفکتانت موردبررسی قرار گرفت. از طرفی با بررسی بعد فرکتالی میزان روبش نفت توسط فوم و آب را باهم مقایسه شده¬اند. پس از بررسی و تحلیل داده¬ها مشخص شد که فوم بهبودیافته قادر است در میکرومدل شکافدار بازیافت نفت را از 25% به 85% افزایش دهد. با افزایش غلظت پلیمر فوم، میزان اشباع نفت باقیمانده کل در حضور نفت به‌صورت چشمگیری کاهش می¬یابد. از طرفی رقابت اشباع نفت باقیمانده بر روی دیواره¬ها و نفت دور زده‌شده نشان می¬دهد که با افزایش غلظت پلیمر پس از t_d=6 ، نفت دور زده‌شده ازلحاظ مقداری کمتر از نفت باقیمانده می¬شود، درنتیجه افزایش غلظت پلیمر باعث کاهش چشمگیر نفت دور زده‌شده می¬شود. فوم در حضور نفت با ویسکوزیته بالاتر عملکرد موفق¬تری در کاهش اشباع نفت باقیمانده کل دارد و علت آن‌هم از بین رفتن بیشتر حباب¬ها در برخورد با نفت سبک¬تر است.
- Abstract
- Oil production process from a supposed reservoir is consist of primary and secondary production which are responsible for nearly half of the oil in place. Water, polymer, carbon dioxide, nitrogen, air and hydrocarbon gas are typical options for an injection process in (IOR).Better microscopic sweep efficiency and less residual oil saturation are some of the advantages of (IOR) gas injection EOR process holds over water injection. However there are some drawbacks to gas injection such as higher mobility ratio and lower density of gas in contrast with reservoir fluids in respect to other choices for injection fluid. Therefore using foam as injection fluid is favorable in respect to other options because it reduces the mobility ratio of injection fluid and increases the viscosity it. In the other hand interaction between foam in hydrocarbon fluid decrease the stability of foam. It means that sweeping efficiency of this method is directly dependent on the petroleum fluid in the reservoir. One of the methods that is being used for reducing (film drainage) of foam is increasing the stability of foam by using polymers. Enhancing foam by polymer result in an increase in viscosity of foam and also make the time needed for depletion of air from the foam longer. In this study generation and destruction mechanism of foam in microscopic scale are analyzed. After that the effect of flow rate of polymer-enhanced foam, type of oil, polymer concentration and high-perm fracture in heterogeneous model on total oil residual saturation, bypassed oil and oil remained on the surface of the walls are investigated. By dynamic interfacial tension test, elasticity test and considering the interaction between polymer and surfactant, it's investigated whether the polymer can stabilize gas bubble (lamella) or not. Furthermore with analyzing the fractal dimension, magnitude of swept oil by foam or water displacement is compared. The result of tests confirmed the enhancement of foam by an increase from 25 to 85 percent in fractured micro model oil recovery. The result shows also that total residual oil saturation greatly decreases as the concentration of polymer in foam increases. In addition the competition between residual oil saturation on the walls and bypassed oil indicate with increasing polymer concentration after sometime (td=6). Foam with higher viscosity is more successful in reducing total residual oil saturation in the presence of oil since most of the bubble will diminish upon interacting with low viscous oil.
