عنوان پایان‌نامه
مطالعه آزمایشگاهی تاثیر دمای گاز تزریقی بر بازیافت نفت بازمانده در یک سیستم ماتریس-شکاف
- رشته تحصیلی
- مهندسی نفت- مهندسی بهره برداری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TP 224;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1786.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76930;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TP 224;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1786.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شم
- تاریخ دفاع
- ۱۹ آبان ۱۳۹۵
- دانشجو
- پژمان ابوالحسینی
- استاد راهنما
- بهزاد رستمی
- چکیده
- از روش های ازدیاد برداشتی که از نظر تجاری موفق بوده اند، روش های تزریق گاز می‌باشد. اما سیال تزریقی از برخی مسیرها حرکت می‌کند و ممکن است با تمامی نفت مخزن در تماس قرار نگیرد و در نتیجه نفت به تله بیافتد. نفت به جامانده را می توان با نیروها و مکانیزم هایی نظیر نفوذ مولکولی و انتشار، جریانهای متقاطع ویسکوز، ثقلی و موئینه تولید کرد. این پایان‌نامه مطالعه آزمایشگاهی اثر گرادیان تنش میان‌رویه ناشی از تغییرات دما (جریان مارانگونی حرارتی) در میزان بازیافت نفت بجامانده‌ی درون ماتریس، در یک سیستم ماتریس-شکاف را گزارش می‌دهد. جریان همرفتی مارانگونی از نقطه‌ای با تنش میان‌رویه کم به سمت نقطه‌ای با تنش میان‌رویه زیاد ایجاد می‌گردد. آزمایش‌های مغزه تحت دما و فشار زیاد در دستگاه سیلاب زنی زنی مغزه انجام شده است. در این آزمایش‌ها، گازهای دی‌اکسید کربن و متان در رژیم غیرامتزاجی و در دو حالت همدما و غیرهمدما درون شکاف تزریق شده است تا همواره سطح تماس بین سیالات وجود داشته باشد. در شرایط همدما گرادیان دمایی وجود ندارد و جریان مارانگونی وجود نخواهد داشت. اما در شرایط غیرهمدما براساس جهت شیب گرادیان تنش میان‌رویه، این جریان می‌تواند سبب تولید و یا مانع از آن شود. آزمایش‌ها به گونه ای طراحی شده اند که از نظر تعادل نیروهای ثقلی، گرانرو و موئینه هم ارز باشند و بتوان نقش جریان مارانگونی را از مقایسه میزان بازیافت، تحقیق کرد. نتایج آزمایش‌های انجام شده وجود جریان مارانگونی ناشی از اختلاف دما را تایید می‌کند که شدت این جریان متناسب با اختلاف دمای گاز و نفت در سطح تماس دو سیال می‌باشد. افزایش یا کاهش میزان بازیافت نسبت به آزمایش‌های پایه، نشانگر نقش این مکانیزم درون محیط متخلخل است. همچنین تناسب اعداد مارانگونی محاسبه شده و اختلاف میزان بازیافت آزمایش‌های همدما و غیرهمدما وجود این جریان را تایید می‌کند. مقایسه‌ی گازهای تزریقی نشان می‌دهد که گاز دی‌اکسیدکربن نسبت به متان گرادیان تنش میان‌رویه بزرگتری ایجاد می‌کند که منتج به تاثیر بیشتر در میزان بازیافت می‌شود. کلید واژه ها: تزریق گاز درون شکاف، جریان مارانگونی، جریان مارانگونی حرارتی، تزریق غیرامتزاجی
- Abstract
- Gas injection is one of those common EOR methods in oil reservoirs. However, it might not contact with whole oil and ride over the liquid phase or channels through the high permeable paths of the reservoir and bypasses some oil. The bypassed oil can be recovered by diffusion, dispersion, vaporization and cross-flows (viscosity, capillary and gravity). In this study, an experimental investigation has been conducted on the effect of interfacial tension gradient due to temperature difference, by which establishes Marangoni flux from a point with low interfacial tension to one with high interfacial tension, recovery of bypassed oil during immiscible gas injection in a matrix-fracture system. In the current work, experiments has been done in a core-flood system under high temperature and high pressure condition. Carbon dioxide and methane are injected in immiscible regime due to existing the gas-oil interface. In isothermal experiments, the temperature gradient doesn’t exists and there is no Marangoni flow. But in non-isothermal condition, Marangoni flow can increase or decrease the recovery of oil due to its direction. Furthermore, analytical calculations of dimensionless numbers are implemented to adjust the dominant forces and mechanisms. So the role of Marangoni effect can be investigated by comparing the recovery factors. Experimental results proved the Marangoni flux in porous media due to temperature difference in which the magnitude of this flow is proportional to the temperature gradient in oil/gas interface. Increase or decrease of recovery factor would be an indicator of this phenomena in porous media. Further, the proportion of Marangoni number and recovery difference of isothermal and non-isothermal experiments confirmed the Marangoni flow in the experiments. Comparison of experiments indicate that carbon dioxide causes more interfacial tension gradient and therefore produces stronger Marangoni convection. Key words: Gas Injection, Marangoni Flow, Benard-Marangoni Convection, Immiscible Injection
