مشخصه سازی تاثیرگذاری برهمکنش های سنگ/سیال و سیال/سیال در موفقیت تزریق آب کم شور: شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی در مقیاس حفره

تزریق آب کم شور یکی از روش های نوین ازدیاد برداشت می باشد که سازگار با محیط زیست و از لحاظ اقتصادی به صرفه است. با وجود مطالعات فراوان در این زمینه در دو دهه اخیر، میزان تاثیرگذاری ساز و کار های سیال/سیال و سنگ/سیال در مقدار بازیافت نفت در سیلاب زنی با آب کم شور به خوبی مشخص نشده است. همچنین، شرایط مخزنی و میدانی همچون ترشوندگی اولیه مخزن، هیسترسیس و تاثیر توالی تزریق به ندرت و به صورت موردی مورد بررسی قرار گرفته اند. بنابراین، مطالعه حال حاضر با استفاده روش دینامیک سیالات محاسباتی در ابتدا تاثیر ترشوندگی اولیه و هیسترسیس را بر حرکت شورآب در یک شبکه متخلخل بررسی می کند. سپس، سهم ساز و کار های تغییر ترشوندگی و کاهش کشش بین سطحی را بر بازیافت نهایی نفت در تزریق ثالثیه آب تحلیل می کند. طبق نتایج، هرچه میزان ترشوندگی اولیه به سمت آب دوستی برود (با مقدار بهینه °۳۰)، آب کم شور قادر است ناحیه بیشتری از فضای متخلخل را جاروب کند. لذا، افزایش نفت دوستی سیستم منجر به کاهش بازدهی تزریق آب کم شور خواهد شد. همچنین، وجود هیسترسیس منجر می شود در سیستمهای مورد مطالعه، در همه حالات نهایی ترشوندگی تزریق ثانویه نسبت به تزریق ثالثیه دارای برتری باشد. تفاوت تزریق ثانویه و ثالثیه در زاویه تماس نهایی حدود ° ۶۰ به بیشترین مقدار خود رسیده است. به منظور بررسی سهم ساز و کار کاهش کشش بین سطحی آب/نفت و تغییر ترشوندگی، تزریق ثالثیه آب کم شور پس از تزریق ثانویه آب پرشور در سه شوری نرمالیزه (نسبت به آب پرشور) ۷/۰، ۱/۰ و ۰۱/۰  انجام شد. در نبود ساز و کار های سیال/سیال، کاهش شوری منجر به بهبود تولید نفت خواهد شد. در غیاب ساز و کار های سنگ/سیال، بهترین حالت برای روند تغییرات کشش بین سطحی با شوری، روند سهموی (نه کاهش کشش بین سطحی با کاهش شوری) می باشد. در نهایت، این مطالعه نشان می دهد که ساز و کار های سنگ/سیال و سیال/سیال فارغ از روند تغییرات کشش بین سطحی، دارای هم افزایی می باشند. تاثیر کشش بین سطحی به تنهایی بر بهبود بازیافت نفت یک مرتبه (ده برابر) کمتر از تاثیر تغییر ترشوندگی می باشد. با این حال، بر اساس اثر هم افزایی، فعل و انفعالات همزمان این دو ساز و کار به صورت معنی داری بیشتر از هر ساز و کارساز و کار به صورت جداگانه است.

کلیدواژه ها:

دینامیک سیالات محاسباتی ، شبیه سازی در ابعاد حفره ، سیلاب زنی آب کم شور ، هیسترسیس