عنوان پایان‌نامه
توسعه شبیه ساز عددی ۴ فازی جهت مطالعه رسوب اسفالتین در محیط متخلخل
- رشته تحصیلی
- مهندسی نفت - مخازن هیدروکربوری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1738.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74780;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TP 213
- تاریخ دفاع
- ۰۸ تیر ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمدنوید کاردانی
- استاد راهنما
- محمدرضا رسایی
- چکیده
- پدیده رسوب آسفالتین در مخازن نفتی در مرحله تولید اولیه و استفاده از روش های ازدیاد برداشت نفت یک مساًله پیچیده و مخرب است که اکثر میادین نفتی در دنیا با آن مواجه هستند. آسفالتین می تواند در طی برداشت اولیه از مخزن رسوب کرده و باعث آسیب مخزن شود. در طی این مرحله از بازیافت در مخازنی که فشار اولیه مخزن بیشتر از فشار حباب باشد، نفت تقریبا سبک بوده ودارای درصد آسفالتین کمی باشد مشکل رسوب آسفالتین پیش می آید. انجام آزمایش های میدانی در جهت بررسی این پدیده مشکل و حتی غیر ممکن است و انجام تست های آزمایشگاهی روی نمونه مغزه ها نیز بسیار زمان بر و پرهزینه است. ازاین رو مدلسازی و شبیه سازی این پدیده بهترین روش برای مطالعه تاثیر رسوب آسفالتین می باشد. در این تحقیق به منظور بررسی آسیب سازند به علت تشکیل رسوب آسفالتین از یک مدل نفت سیاه چهار فازی در مختصات کارتزین و با تلفیق معادلات رسوبی و جریانی برای چهار فاز و با در نظر گرفتن یک نفت میانی برای مخزن و استفاده از داده های آزمایشگاهی برای تعیین مقدار رسوب در هر فشار و به عنوان روش جایگزین برای معادلات ترمودینامیکی (محاسبات فلش ) در جهت نیل به اهداف پژوهش استفاده میشود. روش حل به کار برده شده در این تحقیق به صورت حل ضمنی فشار نفت و حل صریح اشباع نفت، آب، گاز و آسفالتین توسط کد کامپیوتری تولید شده به زبان فرترن می باشد. پژوهش حاضر قادر به پیش بینی صدمه به سازند شامل کاهش تراوایی و تخلخل و همچنین تغییرات ویسکوزیته و تراوایی نسبی سیال بر اثر رسوب آسفالتین میباشد. نتایج بدست امده از این پژوهش توسط نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی گردیده و همچنین با مدل شبیه ساز ترکیبی مقایسه گردیده است.
- Abstract
- Understanding various processes and phenomena in porous media has always been an attractive area of research and considered to be a fundamental and effective step toward further understanding the nature of the media. One such process that has been subjected to extensive research particularly in the last few decades is how fluids move through the porous media under various physical and chemical alterations, including changes in pressure, temperature and chemical composition of the fluids. Asphaltene deposition is known as one of the most common and most destructive phenomena when petroleum fluids. Leading to pore throat plugging and reduction of pore size, Asphaltene deposition reduces absolute permeability of rock and relative permeability of the fluids. Lack of comprehensive knowledge of the nature of this phenomenon and the way it affects the porous media may lead to irreparable damage to the media and therefore the production process. As such, the objective of the present research is to employ numerical and computer-aided modelling approaches to investigate the destructive phenomenon of Asphaltene deposition. The numerical study undertaken in this research is based on a four-phase black oil model in Cartesian coordinates with the four phases being water, petroleum, gas and Asphaltene and under the assumption that both gas and Asphaltene are in free state as well as dissolved in oil. Flow equations for four phases are incorporated and experimental results are adapted as an alternative method for thermodynamic equations (flash calculation) and plugging model. The resulting equations are then solved implicitly for oil pressure and explicitly for saturations of oil, water, gas and Asphaltene through development of a computer code implemented in FORTRAN. Discussion of the results of this research serves to perspicuously demonstrate how and to what extent Asphaltene deposition may give rise to pore throat plugging, reduction of permeability and porosity of porous media and alteration in viscosity of fluids. Moreover, the results provide indication of the influence of this phenomenon on increase of pressure drop during natural depletion.
