عنوان پایان‌نامه
مدل سازی تراوایی نسبی بر مبنای ترشوندگی دینامیکی
- رشته تحصیلی
- مهندسی نفت - مخازن هیدروکربوری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1667.;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TP 198;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71521
- تاریخ دفاع
- ۲۵ مهر ۱۳۹۴
- دانشجو
- کاظم ابری مقدم
- استاد راهنما
- علیرضا بهرامیان, محمد محمدی خاناپشتانی
- چکیده
- در جریان¬های دو فازی معمولی، نظیر جریان گاز و نفت یا گاز و آب در محیط متخلخل، با توجه به اینکه کشش سطحی بین فازها بالا می¬باشد، در اثر نیروهای موئینگی فازها مسیرهای جدایی را برای حرکت در خلال حفرات انتخاب می¬کنند، به گونه¬ای که فاز ترکننده مایل به حرکت از درون حفرات ریزتر و فاز ترناکننده مایل به حرکت از درون حفرات درشت¬¬تر می¬باشد؛ اما در جریان¬های دو فازی که در آن¬¬ها کشش سطحی بین فاز¬ها پایین می¬باشد، نظیر جریان دو فازی گاز و میعان در مخازن گاز میعانی، احتمال حضور هم زمان فازها در درون یک حفره بالا می¬باشد، به گو¬نه¬ای که این حضور هم زمان در نهایت باعث شکل¬گیری جریان جفت شده¬ی گاز و میعان در مخازن گاز میعانی می¬شود که در این مطالعه مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه با توجه به اهمیت مخازن گاز میعانی، جریان دو فازیِ جفت شده گاز - میعان، به منظور محاسبه تراوایی نسبی گاز و میعان، بر مبنای ترشوندگی دینامیک مدل¬سازی شده است؛ مدل ارایه شده شامل اثر نیروهای موئینگی، نیروهای ویسکوز و نیروهای جدایش به عنوان نیروهای کنترل کننده جریان می¬باشد، و همچنین در این مطالعه اثر لغزش میعان بر روی سطح جامد به عنوان شرط مرزی مورد بحث و بررسی قرار گرفته و در مدل¬سازی لحاظ شده است. علاوه بر موارد ذکر شده با توجه به اینکه در مخازن گاز میعانی ویسکوزیته گاز قابل مقایسه با ویسکوزیته میعان می¬باشد، ویسکوزیته گاز در مدل-سازی مد نظر قرار گرفته و از آن صرف نظر نشده است. به طور کلی پیش¬بینی¬های حاصل از مدل¬سازی با داده¬های آزمایشگاهی دارای تطابق بسیار خوبی می-باشند و مدل ارایه شده قادر به پیش¬بینی تراوایی نسبی حتی در نسبت¬های جریانی بسیار پایین میعان می¬باشد و همچنین براساس نتایج به دست آمده نیروی جدایش یا فشار جدایش، سرعت حرکت سیال، کشش سطحی و لغزش میعان بر روی سطح جامد، هم در شکل¬گیری جریان جفت شده و هم بر مقدار تراوایی نسبی بعد از شکل¬گیری جریان جفت شده نقش دارند. به طور کلی هر اندازه سرعت حرکت سیال و فشار جدایش افزایش یابند شکل¬گیری جریان جفت شده به تعویق می¬افتد، در حالی که لغزش فیلم میعان بر روی سطح جامد و افزایش کشش سطحی اثر مثبت بر شکل¬گیری جریان جفت شده دارند. اما بعد از شکل¬گیری جریان جفت شده فشار جدایش، سرعت حرکت سیال، و لغزش فیلم میعان اثر مثبت بر تراوایی نسبی دارند، در حالی که با افزایش کشش سطحی میزان تراوایی نسبی کاهش می¬یابد.
- Abstract
- In ordinary two-phase flows, such as oil and gas flow or water and gas flow in porous media, because the surface tension between the phases is high, due to capillary forces the phases are chosen different paths for flowing through pores, such that the wetting phase is willing to flow through the smaller pores and the nonwetting phase is willing to flow through the larger pores; But in the two-phase flows in which the surface tension between the phases is low, such as the two-phase flow of gas and condensate in the gas condensate reservoirs, the possibility of simultaneous presence of phases within a pore is high, so that this simultaneous presence finally leading to the formation of the coupled flow of gas and condensate in the gas condensate reservoirs that has been considered in this study. In this study due to the importance of the gas condensate reservoirs, the coupled two phase flow of gas and condensate, in order to calculation of the relative permeability of gas and condensate, has been modeled on the basis of the dynamic wetting; The proposed model includes the effect of capillary forces, viscous forces and disjoining force as the forces that control the flow of phases, and also in this study the effect of condensate slip on the solid surface as a slip boundary condition has been discussed and considered in the modeling. In addition, since in gas condensate reservoirs gas viscosity is comparable to the condensate viscosity, gas viscosity has been considered in the modeling. Generally the results of the model have a good agreement with experimental data and the proposed model is able to predict relative permeability even at very low flow fractions of condensate and also according to the obtained results of the model the disjoining force or disjoining pressure, velocity, interfacial tension and condensate slip on solid surface have an important role in the formation of the coupled flow and the value of relative permeability after that. In general as velocity and disjoining pressure are increased the formation of the coupled flow is postponed, while the condensate slippage on solid surface and the increase in interfacial tension have positive effect on the formation of the coupled flow. But after formation of the coupled flow the disjoining pressure, velocity and liquid slippage have positive effect on the amount of relative permeability while the increase of interfacial tension decreases the relative permeability.
