عنوان پایان‌نامه
مطالعه ازمایشگاهی و شبیه سازی افزایش مقیاس تراوائی مطلق و نسبی در مغزه های ترکیبی
- رشته تحصیلی
- مهندسی نفت - مخازن هیدروکربوری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 43427
- تاریخ دفاع
- ۳۰ دی ۱۳۸۸
- دانشجو
- نادر مساوات
- استاد راهنما
- محمدرضا رسایی
- چکیده
- چکیده آزمایشات سیلابزنی مغزههای نفتی در برخی حالتها، نیازمند مغزههایی با طول زیاد (حدود یک فوت) میباشد. این امر به این دلیل می باشد که اثر انتهایی مویینگی تاثیر کمتری در نتایج داشته و همچنین خطای اندازهگیری به حداقل خود برسد. وقتی مغزه با طولهای در حدود سی سانتیمتر موجود نباشد کنار هم گذاشتن مغزههای کوتاهتر و تشکیل یک مغزه ترکیبی پیشنهاد می¬شود. در سال 1969 یک سری مطالعات تئوری و با صرف نظر کردن از نیروهای مویینه ارائه شده است که در یک چیدمان خاص (چیدمان هوپلر) توزیع اشباع در طول مغزه ترکیبی نزدیکترین حالت به مغزه همگن میباشد. به این ترتیب معیار هوپلر در چیدمان مغزه ترکیبی ارائه شد. در سال 1998 هم به صورت تئوری نشان داده شد که معیار دیگری باید پیروی شود و آن چیدمان کاهشی مغزه ترکیبی می باشد. در این مطالعه نشان داده شده است که در چیدمان کاهشی میزان اشباع نفت باقیمانده نسبت به حالتی که مغزه ترکیبی به صورت یک مغزه منفرد با خصوصیات میانگین در نظر گرفته شود، بسیار نزدیکتر میباشد. نهایتاً در سال 2002 طی یک سری آزمایشات به این نتیجه رسیده شده است که منحنیهای تراوایی نسبی آب و نفت در حالت چیدمان کاهشی بسیار متفاوت با چیدمانهای دیگر (افزایشی و هوپلر) میباشد. همچنین میزان بازیافت بالاتری در چیدمان کاهشی قابل دسترس خواهد بود. در این رساله مطالعات آزمایشگاهی و شبیهسازی روی مغزه ترکیبی انجام شده است. آزمایشات حالت ناپایا روی سه مغزه منفرد و سه چیدمان ترکیبی (افزیشی، کاهشی و هوپلر) انجام شده است و به همان ترتیب شبیهسازی عددی انجام پذیرفته است. طبق نتایج این مطالعات، بهترین روش میانگینگیری تراوایی مطلق به صورت میانگین هارمونیک ارایه میشود و چیدمان کاهشی دقیقترین میزان میانگین تراوایی مطلق را نسبت به میانگین هارمونیک دارا میباشد. همچنین به لحاظ بررسی منحنیهای تراوایی نسبی، چیدمان کاهشی بهترین تخمین را نسبت به میانگین تراواییهای نسبی سه مغزه منفرد ارایه میکند. لذا طبق مطالعات انجام شده در این رساله نتایج لنگاس و ذکری به لحاظ افزایش مقیاس تراواییهای مطلق و نسبی در تعیین بهترین چیدمان مغزه ترکیبی تایید میشود.
- Abstract
- Abstract Some experimental tests in petroleum engineering require floods to be carried out on longer cores, typically 1-3 feet long. When whole cores are not available, side-wall cores each measuring 3-6 inches long are put together to make a composite core. It is the prevailing practice in the industry for composite core floods to order cores in an ascending permeability order, as this is thought to lower capillary forces for high flow rates and thus lessen the capillary end-effect. Huppler (1969) presented an ordering criterion, based on the permeability of the individual cores. He neglected capillary effects, assumed equal individual relative permeability curves, and considered a waterflood unsteady state displacement evaluated with the JBN method. The criterion is to order the individual cores such that the harmonic average permeability of all sections (a section is a part of the total composite core, built up of one or several individual cores) is as close as possible to the overall average permeability for the composite. Also, those sections having average permeabilities that are closest to the overall average permeability should be located near the end of the composite. Langaas et al. (1998) have demonstrated through a theoretical study that a new criteria for composite core ordering should be followed (i.e., ordering cores in a descending order). Zekri et al. (2002) have presented the results of an experimental composite core flooding study. Results of their experimental runs show a significant effect of ordering on relative permeability evaluation. Also, the recovery factor was highest for the composite core ordered in a descending order, followed by ordering according to Huppler's criteria, and then ascending order. Zekri’s findings support Langaas et al. findings. In this study, an experimental and simulation investigation was carried out to study the upscaling process of absolute and relative permeabilities of composite cores. The unsteady state experiments were conducted with three individual cores and three ordering of composite core (ascending, descending and Huppler). Also, numerical simulation was conducted such as the experiments. Through the results of this study, the best upscaling procedure for absolute permeability in composite cores is harmonic averaging and the descending ordering of composite core has the most accurate upscaled permeability. Also, the relative permeability curves for the case of ordering cores in a descending order are closer to the averaged relative permeability curves that calculated from normalized individual core’s relative permeabilities.
