مطالعۀ آزمایشگاهی دینامیک جریان فوم برای افزایش عملکرد تزریق گاز در میکرومدل لایه‌ای ناهمگن

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی نفت، دانشگاه صنعتی تبریز

2 دانشیار مهندسی نفت، دانشگاه صنعتی تبریز

doi
10.22034/ijche.2025.466910.1427
چکیده

کنترل مسیر سیال تزریقی برای بهبود عملکرد فرایندهای گازپایه به‌ویژه در شرایط مخازن نفتی ناهمگن، یکی‌از چالش‌های اساسی در تولید نفت است. یکی‌از روش‌های مؤثر برای مقابله‌با این چالش، فوم‌سازی گاز تزریقی است. فوم با ایجاد مقاومت در لایه‌های با تراوایی بالا، موجب انحراف جریان سیال به‌سمت لایه‌های کم‌تراوا می‌شود. بااین‌حال، برای دستیابی‌به این عملکرد، بررسی رفتار جریانی فوم درمقیاس حفره ضروری است تا سازوکار‌های مؤثر در انحراف سیال به‌خوبی تبیین‌شود. در این مطالعه، رفتار جریان فوم در شرایط غیاب نفت (مشابه شرایط آبخوان) و درحضور نفت باقی‌مانده بررسی‌شد. بدین‌منظور، الگویی از محیط متخلخل طراحی‌شد که شامل دولایه با تراوایی مختلف است که بایکدیگر در ارتباط سیالی هستند. نتایج نشان‌داد که در شرایط بدون نفت، حضور فوم سبب‌می‌شود تا جریان سیال تزریقی به‌سمت لایۀ با تراوایی کمتر منحرف‌شود. هم‌چنین، درحضور نفت، فوم توانست عملکرد مطلوبی در کنترل جبهۀ حرکت گاز تزریقی داشته‌باشد، به‌طوری‌که منجربه افزایش تولید نفت باقی‌مانده از ۳ درصد به ۷۵ درصد شد. این نتایج، بیانگر ظرفیت فوم برای ارتقای فرایندهای گازپایه به‌منظور ازدیاد برداشت نفت است. نتایج هم‌چنین، نشان‌داد که تزریق فوم می‌تواند به‌عنوان یک روش مؤثر برای کنترل مسیر سیال تزریقی در شرایط مخازن ناهمگن لایه‌ای و نیز افزایش تولید نفت باقی‌مانده باشد. فوم با افزایش گران‌روی سیال، مقاومت جریان را در لایه‌های با تراوایی بالا افزایش‌می‌دهد و باعث انحراف سیال به‌سمت مناطق هدف کم‌تراوا و متعاقباً بهبود کارایی فرایند تزریق گاز می‌شود.