بررسی فرآیند ازدیاد برداشت نفت با استفاده از امواج اولتراسونیک: تحلیل عددی

موضوع تحقیق: 

یکی از روش های نوین در فرایندهای افزایش بازیافت نفت از مخازن هیدروکربوری، به کارگیری امواج فراصوت است. در این تحقیق با استفاده از امواج فراصوت و اعمال آن در یک مخزن نمونه مقیاس بزرگ، به بررسی اثر آن در ازدیاد برداشت نفت به روش عددی پرداخته شده است.

روش تحقیق: 

در این تحقیق فرایند مدل سازی با استفاده از نرم افزار متلب انجام شده است. ابتدا با تعیین محیط متخلخل میزان افزایش فشار حاصل از موج فراصوت با توجه به حل معادلات صوت (هلمهولتز) توسط جعبه ابزار k-waves متلب بررسی شده و سپس با تعیین مخزن نمونه و حل معادلات حاکم بر مخزن میزان تغییرات فشار حاصل از جریان سیال در حضور چاه تولیدی به بررسی اثر موج فراصوت در ازدیاد برداشت نفت پرداخته می شود. در نهایت با توجه به تولید تجمعی در زمان مشخص از چاه تولیدی و تعیین بازیافت نفت از مخزن در حضور موج، به بررسی اثر پارامترهای موقعیت مکانی چاه و فاصله آن از منبع تولید موج، زمان شروع تولید موج، شیوه ای اعمال موج)پالسی و پیوسته)، در فرکانس و توان بهینه پرداخته می شود.

نتایج اصلی: 

با توجه به نتایج به دست آمده از مدلسازی، هرچقدر زمان شروع اعمال موج به روزهای اول تولید نزدیک تر باشد، میزان بازیافت نفت نیز بیشتر می شود؛ به گونه ای که با شروع اعمال موج فراصوت تحت توان 5 کیلووات و فرکانس 20 کیلوهرتز هم زمان با تولید نفت چاه از روز اول، بازیافت نفت نسبت به بازیافت نفت در حالتی که شروع اعمال موج از روزهای پنجاه و نود باشد، به ترتیب 4/5% و 8% بیشتر شده است. بازیافت نفت درصورتی که موج در زمان مشخص به صورت پیوسته به مخزن اعمال شود به میزان 1/8% نسبت به حالتی که در همان زمان به صورت پالسی اعمال شود، بیشتر است .نتایج مدل سازی نشان می دهد که هرچقدر فاصله منبع تولید موج با چاه تولیدی کمتر باشد، افت فشار محدوده چاه کمتر شده و بازیافت نفت افزایش می یابد. به طوری که طبق نتایج اگر منبع تولید موج در فاصله 200 فوتی از چاه تولیدی قرار گرفته باشد، نسبت به فاصله 1800 فوتی از چاه بازیافت نفت 7/1% افزایش می یابد.