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

نویسندگان

1 دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشگاه علوم پزشکی اصفهان

doi
10.22034/ijche.2025.466910.1427
چکیده

کنترل مسیر سیال تزریقی برای بهبود عملکرد فرایندهای گازپایه به‌ویژه در شرایط مخازن نفتی ناهمگن، یکی ‌ از چالش‌های اساسی در تولید نفت است. یکی ‌ از روش‌های مؤثر برای مقابله ‌ با این چالش، فوم‌سازی گاز تزریقی است. فوم با ایجاد مقاومت در لایه‌های با تراوایی بالا، موجب انحراف جریان سیال به ‌ سمت لایه‌های کم ‌ تراوا می‌شود. بااین‌حال، برای دستیابی ‌ به این عملکرد، بررسی رفتار جریانی فوم درمقیاس حفره ضروری است تا سازوکار‌های مؤثر در انحراف سیال به‌خوبی تبیین ‌ شود. در این مطالعه، رفتار جریان فوم در شرایط غیاب نفت (مشابه شرایط آبخوان) و درحضور نفت باقی‌مانده بررسی ‌ شد. بدین ‌ منظور، الگویی از محیط متخلخل طراحی ‌ شد که شامل دولایه با تراوایی مختلف است که بایکدیگر در ارتباط سیالی هستند. نتایج نشان ‌ داد که در شرایط بدون نفت، حضور فوم سبب ‌ می‌شود تا جریان سیال تزریقی به ‌ سمت لایۀ با تراوایی کمتر منحرف ‌ شود. هم‌چنین، درحضور نفت، فوم توانست عملکرد مطلوبی در کنترل جبهۀ حرکت گاز تزریقی داشته ‌ باشد، 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، نشان ‌ داد 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 به ‌ سمت مناطق هدف کم‌تراوا و متعاقباً بهبود کارایی فرایند تزریق گاز می‌شود.