عنوان پایان‌نامه
بررسی آزمایشگاهی تاثیر پدیده مارانگونی در بازیافت نفت پسمانده در مسیرهای فرعی در میکرو مدل
- رشته تحصیلی
- مهندسی نفت - مخازن هیدروکربوری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TP 225;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76931;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1785.;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TP 225;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76931;کتابخانه پردیس یک فنی شم
- تاریخ دفاع
- ۱۹ آبان ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمد مسعودی
- استاد راهنما
- بهزاد رستمی
- چکیده
- ماتریس‌های اشباع از نفت در مخازن شکاف‌دار ممکن است در بخش‌های بالایی مخزن و به وسیله‌ی کلاهک گازی بزرگ شده، مورد هجوم قرار بگیرند (گاز زده شوند). ریزش ثقلی، مکانیزم فعال تولیدی در ناحیه مورد هجوم گاز قرار گرفته است، اما سرعت تخلیه نفت با اتکا به این مکانیزم بسیار کم می‌باشد و علاوه بر این فشار گاز برای نفوذ به ماتریس باید به مقدار فشار آستانه برسد. بدین معنی که نفت فقط تا زمانی میتواند تولید شود که نیروهای ثقلی بر نیروهای موئینه غلبه کنند. پس از مدتی، نیروهای موئینه و ثقلی هم ارز شده و رسیدن به فشار آستانه و تولید نفت، بسیار غیر محتمل است. بنابراین برای تولید نفت به‌جامانده در ماتریس، باید از روش‌های ازدیاد برداشت استفاده کرد. در این پایان‌نامه اثر گرادیان تنش میان رویه ناشی از تغییرات دما (پدیده بنارد-مارانگونی)، به عنوان یک روش جدید ازدیاد برداشتی بررسی شده است. برای شناسایی و فهم صحیح این پدیده و بررسی و مشاهده وقایع در مقیاس حفرات، از میکرومدل شیشه‌ای استفاده شد. برای رسیدن به این مهم آزمایش‌ها در دوگروه طبقه بندی شدند: (1)آزمایش‌های ساده در سیستم حفره ته‌بسته برای اثبات وجود جریان مارانگونی (2) آزمایش‌های ماتریس-شکاف برای بررسی توانایی جریان مارانگونی در تخلیه نفت به‌جامانده در محیط متخلخل. طراحی آزمایش‌ها با استفاده از آنالیز اعداد بدون بعد و بررسی نمودارهای تغییرات تنش میان‌رویه نسبت به دما و فشار به نحوی انجام شده، که نتایج آزمایش‌ها به آنچه در مخزن اتفاق می‌افتد، نزدیک بوده و همچنین جریان مارانگونی با دیگر مکانیزم‌های فعال قابل باشد. در این آزمایش‌ها گاز دی‌اکسید‌کربن و متان به طور جداگانه و در دمای پایین به میکرومدل اشباع از دکانِ گرم تزریق می‌شوند. تزریق گاز در شرایط مختلف دمایی و فشاری انجام می‌شود. نتایج آزمایش‌های تزریق گاز سرد با نتایج آزمایش‌های تزریق گاز هم‌دما به عنوان سطح صفر مارانگونی، مقایسه می‌شوند. نتایج آزمایش‌های انجام شده تاثیر به سزای جریان همرفتی مارانگونی دمایی را بر میزان بازیافت نفت به‌جامانده تایید می‌کند و جریان همرفتی بنارد-مارانگونی را به عنوان یک مکانیزم تولیدی مهم، خصوصا برای مخازن کم فشار معرفی می‌کند. کلید واژه ها: مارانگونی - بازیافت نفت - میکرو مدل - پسمانده
- Abstract
- The oil-saturated matrix blocks may be invaded by expanded gas cap in the upper part of fractured reservoirs. Gravity drainage displacement governs the oil recovery in the gas invaded zone. In such a displacement, process is very slow and gas must reach the entry value or the threshold pressure to penetrate and move into the block, i.e. oil can be produced to the extent that gravitational forces exceed capillary forces. After a while, it is very unlikely that such a value may be achieved and the oil displaced. Therefore, for producing the bypassed oil in the matrix, it is necessary to utilize EOR methods. In this thesis, the effect of interfacial tension (IFT) gradient caused by the temperature changes (Benard-Marangoni phenomenon), as a new EOR method has been investigated. For a proper understanding and visualizing the mechanism in pore scale, glass micromodels were used. Experiments were categorized into two groups: (1) one-pore tests, to observe the existence of Marangoni flow (2) matrix-fracture tests, to observe the impact of Marangoni flow on the recovery of bypassed oil in porous media. Experiments were designed using dimensionless number analysis and investigation of IFT versus pressure and temperature diagrams, in a way that experiment results be representative of the reservoir events and the effect of Marangoni convection can be compared with other well-known mechanisms. Cold carbon dioxide and methane were injected separately to hot n-decane saturated micromodel. Gas injection was conducted in different pressure and temperature. Cold gas injection was compared with isotherm gas injection as the zero level of Marangoni flow. The presented results show the significant impact of thermal Marangoni convection on the recovery of bypassed oil and introduced Benard-Marangoni convection as an important mechanism of oil recovery especially in low pressure reservoirs.
