جهت دسترسی به کاربرگه ی زیر، از این لینک استفاده کنید. http://dl.pgu.ac.ir/handle/Hannan/193835
Title: توسعه مدل سازی گرادیان ترکیب در مخازن هیدروکربنی
Authors: محبوبه کیانی
Keywords: گراديان ترکيب، ترموديناميک غير تعادلي، فشار مويينگي، نفوذ حرارتي
Issue Date: 1398
Abstract: هدف اصلی این پژوهش، بررسی جامع پدیده گرادیان ترکیب در مخازن هیدروکربنی و توسعه مدل‌سازی ترمودینامیکی آن می‌باشد. با این دیدگاه، این پژوهش در 5 فاز تدوین گردیده است که 4 فاز اول آن زمینه‌های دست‌یابی به نتایج بهتر از مدل‌سازی گرادیان ترکیب را فراهم می‌سازد و در فاز پنجم با استفاده از نتایج حاصل از فازهای قبل، توسعه مدل‌سازی گرادیان ترکیب انجام شده است. در فاز اول غربال‌گری و کنترل کیفیت نمونه‌های در دسترس مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، با استفاده از داده‌های بیش از 40 نمونه سیال گاز میعانی، دامنه نوسانات قابل قبول پارامترهای مؤثر در پایداری شرایط چاه با استفاده از مفاهیم آماری تعیین شده است. نتایج نشان می‌دهند که تنها برای %5/11 از نمونه‌ها همه پارامترها در محدوده قابل قبول بوده‌اند. در فاز دوم این مطالعه، با استفاده از نرم‌افزار وین‌پراپ و رابطه‌های موجود در آن، خواص فیزیکی و بحرانی برش جمعی نمونه‌هایی از گاز میعانی و نفت فرار محاسبه و مناسب‌ترین گروه از بین 18 دسته رابطه در دسترس انتخاب شده است. معیار انتخاب روابط مناسب، کمترین مقدار خطای نسبی در محاسبه فشار اشباع و همچنین مناسب بودن نمودار فازی سیال درنظر گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهند که سیال شامل برش جمعی با عدد کربنی پایین‌تر خطای نسبی کمتری در محاسبه فشار اشباع داشته است. برای نمونه گاز میعانی، رابطه ادمیستر در محاسبه ضریب بی‌مرکزی و رابطه ریاضی-دابرت و گوسنز برای محاسبه خواص فیزیکی و بحرانی برش جمعی کمترین خطا را داشته‌اند. برای نمونه نفت فرار نیز روابط ادمیستر و لی-کسلر مناسب‌ترین ترکیب بوده‌اند. در فاز سوم و چهارم با استفاده از نرم‌افزار وین‌پراپ مدل‌سازی همدمای گرادیان ترکیب برای نمونه‌های گاز میعانی و نفت فرار انجام شده است. هدف از اجرای این فاز، شناسایی عواملی است که می‌توانند نتایج مدل‌سازی را تحت تأثیر قرار دهند. این عوامل شامل نوع سیال (از نظر تعداد اجزا)، معادله حالت‌های مختلف و تنظیم ضرایب آن‌ها (در این مطالعه معادله پنگ-رابینسون و سواو-ردلیش-کوانگ) و مشخصه‌سازی سیال می‌باشند. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهند که عوامل فوق در پیش‌بینی گرادیان ترکیب اجزا در ستون گازی تفاوت قابل ملاحظه‌ای با یکدیگر نداشته‌اند اما چون سطح مشترک گاز-نفت را در عمق‌های مختلفی پیش‌بینی می‌کنند، در نتیجه در گرادیان ترکیب ستون نفت با یکدیگر مقداری متفاوت هستند. فاز پنجم این پژوهش شامل دو هدف اصلی برای توسعه مدل‌سازی ترمودینامیکی گرادیان ترکیب می‌باشد. درنظر گرفتن اثرات محیط متخلخل و همچنین بهبود و توسعه مدل‌سازی دو بعدی به‌عنوان اهداف مذکور تعریف شده‌اند. اثر محیط متخلخل در دو قالب جابه‌جایی خواص بحرانی و وجود فشار مویینگی بر نتایج مدل‌سازی همدمای گرادیان ترکیب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که وجود محیط متخلخل سبب تغییر در شکل نمودار فازی سیال می‌شود به‌گونه‌ای که در دماهای مشابه، فشار اشباع کمتری نسبت به حالت توده تخمین زده می‌شود. این امر باعث می‌شود سطح مشترک گاز-نفت در عمق بیشتری پیش‌بینی شود. اگرچه به‌واسطه حضور محیط متخلخل تغییر قابل توجهی در گرادیان ترکیب ستون گازی اتفاق نمی‌افتد، اما به‌دلیل تفاوت در پیش‌بینی سطح مشترک گاز-نفت، گرادیان ترکیب ستون نفت تغییراتی خواهد داشت. این تأثیرها تا شعاع 50 نانومتر قابل ملاحظه بوده و در شعاع‌های بیشتر قابل چشم‌پوشی هستند. در بخش انتهایی این پژوهش توسعه مدل‌سازی گرادیان ترکیب در دو بعد و با درنظر گرفتن تأثیرات همزمان نفوذ مولکولی و همرفت حرارتی انجام شده است. در این بخش، مدل پیشنهادی قرایب و فیروزآبادی به‌منظور بهبود نتایج گرادیان ترکیب در مخلوط گازی تقویت شده است. در این راستا، ترکیبی از رابطه‌های برد و زیگموند برای محاسبه ضرایب نفوذ مولکولی چندجزیی در مخلوط گازها به‌عنوان جایگزین رابطه‌های پیشنهادی قرایب و فیروزآبادی درنظر گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهند که با این عمل مقادیر پیش‌بینی شده گرادیان ترکیب دو بعدی به مقادیر داده‌های میدانی نزدیک‌تر شده است. در ادامه مدل‌سازی دو بعدی، وجود همرفت حرارتی ناشی از گرادیان دمای افقی و اثرات متقابل آن بر نفوذ مولکولی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که وجود همرفت حرارتی توزیع اجزای سیال در مخزن را تغییر می‌دهد. هرچه تراوایی مخزن افزایش یابد اثر اختلاط ناشی از جریان‌های همرفتی بیشتر شده و در نتیجه محیط همگن‌تری در مخزن به‌وجود می‌آید به‌گونه‌ای که در تراوایی بیش از 10 میلی دارسی، تغییر قابل ملاحظه‌ای در توزیع اجزا و گرادیان ترکیب افقی و عمودی آن‌ها ملاحظه نمی‌شود.
URI: http://dl.pgu.ac.ir/handle/Hannan/193835
Type Of Material: پایان نامه فارسی
Appears in Collections:Chemical Engineering مهندسی شیمی

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
پ2072.pdf5.39 MBAdobe PDFThumbnail
Download


تمامی کاربرگه ها در کتابخانه ی دیجیتال حنان به صورت کامل محافظت می شوند.