بررسی تاثیر پارامترهای ترشوندگی، کشش سطحی و عرض شکاف در فرآیند آشام ناهمسو با استفاده از نرم افزار کامسول

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، واحد بندرجاسک، دانشگاه آزاد اسلامی، بندرجاسک، ایران

doi
10.22034/farayandno.2024.2038025.1970
چکیده

آشام خودبخودی ناهمسو که در آن فازهای تر و غیر تر در خلاف جهت همدیگر و از میان یکدیگر حرکت می‌کنند، به عنوان یکی از مهم‌ترین مکانیسم‌های بازیافت طبیعی نفت در مخازن شکافدار شناخته می‌شود، با این حال، این مکانیسم مورد توجه زیادی قرار نگرفته است و درک کردن دینامیک جابجایی فاز تر و غیر تر در طول جریان متقابل آشام ناهمسو بدلیل پیچیدگی هندسه مخزن و ناهمگنی بسیار چالش برانگیز است. در این مقاله با استفاده از نرم‌افزار کامسول برای شبیه‌سازی جریان دو فازی از طریق یک محیط متخلخل شکافدار ناهمگن استفاده شده است و به بررسی تاثیر پارامتر‌های موثر از جمله ترشوندگی، ضخامت شکاف و کشش سطحی پرداخته شد، نتایج نشان می‌دهد که با تغییر ترشوندگی محیط متخلخل از حالت خنثی به حالت شدیداً آبدوست مشاهده شد که برای زاویه تماس‌های بالاتر از 60 درجه، آب تقریبا فقط شکاف را پر می‌کند و قادر به نفوذ به درون ماتریکس نمی‌باشد و با تغییر ترشوندگی به سمت آبدوست، نرخ آشام و مقدار نهایی بازیافت افزایش یافت. تغییرات عرض شکاف اثر اندکی بر روی نرخ آشام و مقدار بازیافت نهایی دارد و افزایش کشش سطحی بر طبق معادله یانگ لاپلاس سبب افزایش فشار مویینگی و بازیافت نفت می‌شود، همچنین  برای اولین بار الگو جریانی شکاف پر شونده در ابعاد حفره مشاهده شد و روش میدان فازی می­تواند به دقت سطح تماس سیالات را با زمان محاسباتی مناسب ردیابی نماید.