Pizhūhish-i Naft (Dec 2022)
شبیه‌سازی عددی جریان دو‌فازی نفت- دی اکسید کربن در مقیاس منفذ ناحیه نزدیک-امتزاج‌پذیری با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی
Abstract
سیلاب‌زنی از طریق تزریق گاز دی‌اکسید‌کربن مدت‌های مدیدی است که به‌عنوان یک روش رایج به‌منظور بهبود بازیابی نفت، کاهش اثر گلخانه‌ای گاز دی‌اکسید‌کربن، ذخیره‌سازی دی‌اکسید‌کربن بکار میرود. تزریق گاز به‌صورت امتزاج‌پذیر همواره به‌عنوان کارآمدترین روش جهت افزایش ضریب بازیافت مطرح بوده است. ولیکن شرایط مخازن همواره به گونه‌ای نیست که فشار مخزن بالاتر از فشار امتزاج‌پذیری باشد؛ بلکه به‌دلیل مشکلات ناشی از حفظ و نگهداری فشار مخزن در محدوده موردنظر، اغلب مخازن که تحت عملیات تزریق گاز امتزاج‌پذیر بوده‌اند، مقادیر فشاری کمتر از فشار کمینه امتزاجی را تجربه می‌نمایند. لذا در این موقعیت، فرآیند تزریق تحت شرایط نزدیک- امتزاج‌پذیر از لحاظ عملیاتی امکان‌پذیرتر است. هدف از این مطالعه بررسی رفتار جریانی نفت- دی‌اکسید‌کربن در مقیاس- منفذ در فرآیند تزریق گاز نزدیک- امتزاج‌پذیر در یک محیط متخلخل ناهمگن است. از این‌رو ابتدا ناحیه فشاری نزدیک- امتزاج‌پذیری مؤثر براساس معیارهای موجود محاسبه و تعیین می‌گردد. سپس شبیه‌سازی عددی در مقیاس- منفذ در حد پایینی ناحیه فشاری مورد نظر (کمینه فشار ناحیه برابر با 87/0 حداقل فشار امتزاج‌پذیری)، با بهره‌گیری از ماژول میدان فازی در ترکیب با روابط ناویراستوکس با اتخاذ خواص سطحی نفوذی و خواص هیدرودینامیک سیالات در نرم‌افزار کامسول صورت می‌پذیرد. بررسی کمی نتایج حاصل از این مطالعه به‌منظور درک بهتر از مکانیسم بازیافت نفت در مقیاس-منفذ نشان می‌دهد چنانچه شرایط فشاری در سرتاسر مدل‌سازی در ناحیه فشاری نزدیک- امتزاج‌پذیری مؤثر حفظ گردد، ضریب بازیافت نفت از حدود 50% به بیش از 90% ارتقاء می‌یابد که این میزان بازیافت به مقادیر مربوط به فرآیند تزریق گاز امتزاجی نزدیک است.
Keywords
