مطالعه آزمایشگاهی و عددی مسدودسازی انتخابی در ازدیاد برداشت میکروبی نفت در میکرومدل شیشه ای

Abstract

یکی از مکانیسم‌های مؤثر ازدیاد برداشت میکروبی یا شیمیایی نفت، مسدودسازی انتخابی مسیرها و گلوگاه‌ها می‌باشد. در بخش آزمایشگاهی این پژوهش، ابتدا محلول آبی باکتری صاف شده رگ وان به درون میکرو مدل نا‌همگن اشباع از نفت تزریق شد. هدف عمده در این بخش، بررسی تأثیر سلول باکتری در بهبود سیلاب‌زنی و مقایسه آن با آب خالص بود. تزریق آب بدون باکتری منجر به بازیافت 41% نفت شد، درحالی‌که تزریق محلول باکتری رگ وان، بازیافت نهایی نفت را به 48% افزایش داد. در بخش شبیه‌سازی، از یک هندسه ناهمگن دو بعدی به‌عنوان محیط متخلخل استفاده شد. به منظور به‌دست آوردن توزیع سیالات آب-نفت معادلات نویر و استوکس در حالت ناپایا حل گردیدند. هندسه محاسباتی با استفاده از مش‌های مثلثی گسسته‌سازی گردید و آزمون استقلال از مش نشان داد که نتایج حاصله وابسته به اندازه مش‌ها نیستند. با استفاده ازهفت مدل مختلف، اثر مکانیزم مسدودسازی انتخابی در گلوگاه‌ها و مسیرها به‌دقت مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که توزیع سیالات در ابعاد حفرات کاملا وابسته به توزیع این گلوگاه‌ها و موانع می‌باشد. وجود انسدادهای انتخابی در میانه مسیر قطر اصلی ماتریکس مقدار نفت زیادی را در میانه مسیر به تله انداخت که منجر به کاهش بازیافت نهایی در مقایسه با مدل‌های دیگر شد. پس از انسداد مسیر قطری، سیال ترشونده به ناچار از مسیر‌های جانبی واقع در بالا و پایین ماتریکس خود را به خروجی رسانده و رخنه رخ می‌دهد. نشان داده شد که در تمام مدل‌ها، مقدار بازیافت نفت بعد از انسداد مسیرها و گلوگاه‌ها با تراوایی بالا در مقایسه با حالت عدم وجود انسداد افزایش یافت. مدل‌های شماره 2، 4 و 6 تقریبا به مقدار بازیافت یکسانی دست یافتند در حالی‌که توزیع سیالات در این مدل‌ها مختلف بود. نتایج به‌دست‌آمده از این تحقیق نشان داد که روش میدان فازی کاهن-هیلیارد می‌تواند به طور واقع بینانه تری حرکت آب و نفت در ابعاد حفرات را تحت مکانیزم مسدود سازی انتخابی پیش‌بینی کند.

Keywords

• سلول باکتری
• سیلاب‌زنی
• مسدودسازی انتخابی
• ازدیاد برداشت میکروبی
• میکرو مدل