شبیه سازی تزریق هیدروژل در میکرومدل و پیش بینی ضریب بازیافت نفت

موضوع تحقیق: یکی از ساده­ترین و ارزان­ترین روش­های بهبود تولید، سیلاب­زنی است. از جمله چالش­های مهم در این فرایند ناهمگونی در ساختار مخزن است که موجب افزایش تولید آب و کاهش بازیافت نفت می­شود. علاوه بر این، سیلاب زنی یا تزریق مواد شیمیایی در بلند مدت ممکن است به ناهمگونی­های بیشتری در مخزن منجر شود. برای افزایش بازده در فرایندهای ازدیاد برداشت، مسدودسازی انتخابی مناطق با نفوذپذیری بالا و در نتیجه بهبود بهره­وری جاروب در مناطق با نفوذپذیری پایین، اهمیت دارد. استفاده از هیدروژل­ در کنترل جریان تزریقی به ویژه در سال­های اخیر، با موفقیت­های میدانی مختلفی همراه بوده است که نشان دهنده کارایی بالای این روش می باشد. هیدروژل­ بعد از تزریق آب یا پلیمر مورد استفاده قرار می­گیرد و موجب هدایت سیال تزریقی به سمت مناطق کم­تراوا می­شوند. روش تحقیق: در این مقاله فرایند آزمایشگاهی تزریق هیدروژل در میکرومدل شیشه ای با استفاده از نرم افزار کامسول و معادلات فازی-میدانی شبیه­سازی شده و عملکرد هیدروژل در بهبود ضریب بازیافت نواحی کم­تراوا مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین سیلابزنی قبل از تزریق هیدروژل که معمولا با آب یا پلیمر انجام می­گیرد، بررسی شده و با تعیین پارامترهای موثر بر ضریب بازیافت سعی شده است شرایط بهینه این فرایند بررسی شود. به این منظور پس از صحت­سنجی مدل تهیه شده، حساسیت سنجی پارامترهای موثر بر این فرایند روی ضریب بازیافت انجام شده و یک مدل ریاضی جهت تعیین آن ارائه شده است. نتایج اصلی: فاکتور بازیافت نفت حاصل از مطالعات، به ترتیب با مقادیر خطای مطلق ۲۹/۲ و ۰۶/۴ درصد در فرایند تزریق آب و هیدروژل بدست آمد. چهار پارامتر نرخ تزریق، زاویه تماس، گرانروی نفت و گرانروی سیال تزریقی به عنوان پارامترهای موثر بر ضریب بازیافت در فرایند سیلابزنی درنظر گرفته شدند. از این میان، بیشترین تاثیر را زاویه تماس داشت. در مدل مربوط به پیش­بینی ضریب بازیافت در سیلابزنی، بیشترین اثر متقابل مربوط به گرانروی و زاویه تماس می باشد. در شبیه سازی سیلابزنی ضخامت سطح تماس معادل  hmax/۵بدست آمد که مقدار ، ۲۳۰ میکرومتر است. در شبیه سازی تزریق هیدروژل، اندازه ضخامت سطح تماس terpf.ep_default/۵.۶۵ حاصل شد. terpf.ep_default ضخامت سطح تماس و معادل ۶۳۱ میکرومتر است.

کلیدواژه ها:

Enhanced Oil Recovery ، Phase-Field Method ، Hydrogel ، Simulation ، Comsol Multiphysics ، ازدیاد برداشت ، روش فازی-میدانی ، هیدروژل ، شبیه سازی ، کامسول