شبیه سازی عددی جابجایی نفت- دی اکسید کربن در مقیاس منفذ در محیط متخلخل ناهمگن شکافدار

سیلابزنی از طریق تزریق گاز به صورت امتزاج پذیر همواره به عنوان کارآمدترین روش جهت افزایش ضریب بازیافت نفت مطرح بوده است ولیکن تامین و نگهداشت فشار تزریقی در شرایط امتزاج پذیری و یا حتی نزدیک امتزاج پذیری از لحاظ عملیاتی دشوار و با هزینه های بالایی همراه می باشد. در مخازن شکافدار بدلیل وجود مسیر های هموار و کانال مانند می توان در فشارهای پایین تر نیز به بازیابی نفت معادل با شرایط نزدیک امتزاج پذیری دست پیدا نمود. ولیکن شبیه سازی مخازن شکافدار به دلیل پیچیدگی ها و ناهمگنی های این مخازن همواره با دشواری هایی همراه بوده است که در این میان لحاظ نمودن اثر انتقال جرم از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشد. از اینرو در این مطالعه به بررسی اثر انتقال جرم در رفتار جریانی نفت- دی اکسیدکربن در مقیاس- منفذ در فرآیند تزریق گاز در شرایط غیرامتزاج پذیر در یک محیط متخلخل ناهمگن شکافدار پرداخته می شود. بدین منظور شبیه سازی عددی در مقیاس- منفذ در ناحیه فشاری دور از ناحیه امتزاج پذیری برای دوحالت در نرم افزار شبیه ساز دینامیک سیالات محاسباتی کامسول انجام می پذیرد. حالت اول، بکارگیری ماژول میدان-فازی که با بهره گیری از روابط ناویر استوکس حرکت سیالات را در محیط متخلخل ردیابی می نماید. حالت دوم، ترکیب دو ماژول مستقل روش میدان-فازی و روش انتقال گونه های رقیق در نرم افزار شبیه ساز می باشد که در این حالت ماژول انتقال گونه های رقیق بمنظور بررسی اثر انتقال جرم گاز دی اکسید کربن به فاز نفت، اضافه گردیده است. در حقیقت این ماژول با بهره گیری از قوانین کلاسیک فیک این مهم را به انجام می رساند. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که میزان جاروب نفت باقیمانده در گلوگاه های کوچک و بویژه در گلوگاه های مجاور شکاف با در نظر گرفتن اثر انتقال جرم به طور محسوسی افزایش یافته که سبب گردیده مقدار نهایی بازیافت از ۸۱ درصد بدون لحاظ نمودن اثر انتقال جرم به ۸۹ درصد با در نظرگرفتن اثر انتقال جرم افزایش یابد که این میزان بازیافت نفت تا حد بسیار زیادی متناظر با شرایط نزدیک امتزاج پذیری می باشد.

کلیدواژه ها:

مدل مقیاس- منفذ ، مخازن شکافدار ، ازدیاد برداشت نفت ، میدان فازی ، انتقال گونه های رقیق