بهزاد رستمی
-
استفاده از نانو ذرات به همراه سورفکتانت برای تولید و پایدار کردن فوم می تواند باعث رفع محدودیت های استفاده از سورفکتانت شود و پایداری فوم را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. هدف اصلی مطالعه حاضر بررسی و پیدا کردن نحوه چینش نانوذرات و مولکول های سورفکتانت در سطح تماس و تاثیر جریان مارانگونی در پایداری فوم در حضور نانوذرات است. در این مطالعه، آزمایشات برای دو سیستم فوم مختلف: (1) نانوذرات آنیونی-سورفکتانت کاتیونی (CTAB) و (2) نانوذرات آنیونی-سورفکتانت آنیونی (SDS) انجام شدند. برای تعیین چینش مولکول های سورفکتانت و نانوذرات در سطح تماس و فیلم مایع و تعیین اثر مارانگونی نتایج این آزمایش ها با آزمایش های پایه متناظر در غیاب نانوذرات مقایسه شدند. مشاهدات نشان می دهند اگرچه حضور نانوذرات باعث افزایش پایداری فوم در هر دو سیستم می شود، اما مکانیسم های موثر در پایداری سیستم ها متفاوت هستند. براساس مشاهدات، حضور نانوذرات در سیستم فوم SDS (همبار) باعث افزایش فوم زایی و پایداری فوم می شود، اما در سیستم فوم CTAB (ناهمبار) علی رغم کاهش فوم زایی، پایداری فوم افزایش می یابد. بنابر مشاهدات ذکر شده در سیستم همبار موثرترین عامل در پایداری فوم، نیروهای دافعه هستند که مولکول های سورفکتانت بیشتری را به سطح تماس ارسال می کنند. تحلیل نتایج کشش سطحی نشان داد در این سیستم جریان مارانگونی با اثر منفی تخلیه مایع در اثر گرانش مقابله می کند و باعث پایداری فوم می شود. از سوی دیگر در سیستم ناهمبار حضور نانوذرات در سطح تماس با کاهش نفوذمولکولی و افزایش انرژی جدا کردن ذرات باعث افزایش پایداری فوم می شود. حضور نانوذرات در سطح تماس آن را به یک سطح جامد مانند تبدیل می کند و به علت الاستیسته بالای سطح جریان مارانگونی اتفاق نمی افتد.کلید واژگان: نانوذرات, پایداری فوم, فوم زایی, اثر مارانگونی, چینش مولکولیThe main purpose of this study is to determine the molecular arrangement in lamella and the role of Marangoni convection in foam stability in the presence of nanoparticles. Experiments were conducted in two different foam systems of (1) anionic nanoparticles-cationic surfactant (CTAB) and (2) anionic nanoparticles-anionic surfactant (SDS). Observations showed that the effective mechanisms of stability are different. Although nanoparticles increase the stability of both foam systems, the presence of nanoparticles in the like-charge system improves foamability. In contrast, in the unlike-charge system, foamability decreases with the increment of nanoparticle concentration. The most influential factor in the foam stability in the like-charge case is the repulsive force which sends more surfactant molecules to the interface. Surface tension results demonstrate that Marangoni flow restitutes the negative impact of gravity drainage and increases the foam stability. In contrast, In the unlike-charge system, the presence of nanoparticles at the interface increases detachment energy significantly, and as a result, the stability boosts. The accumulation of nanoparticles in the interface changes it to a solid-like and high elasticity surface; thus, Marangoni flow is lost.Keywords: Faom, Foam Stability, Foamability, Nanoparticles, Marangoni Flow, Molecular Arrangement
-
سرمایه گذاری در صنعت ساختمان با عدم قطعیت های فراوانی مواجه می باشد لذا انبوه سازی ساختمان و تامین هزینه های آن غالبا بر عهده بخش دولتی بوده است. یکی از راهکارهای تامین هزینه های انبوه سازی ساختمان مشارکت دولتی - خصوصی می باشد که در مسیر اجرای آن چالش ها و موانع فراوانی وجود دارد. لذا هدف این تحقیق، بررسی و اولویت بندی موانع و چالش های مدیریت ریسک در پروژه های ساختمانی به روش مشارکت دولتی - خصوصی می باشد. بدین منظور از ر وش پیمایشی و مطالعات کتابخانه ای استفاده شد. نمونه آماری این تحقیق، متشکل از افراد خبره شامل اعضای هییت علمی دانشگاه و همچنین پیمانکاران، مشاوران و کافرمایان شاغل در یک پروژه ساختمانی مشارکت دولتی - خصوصی بود. پس از بررسی و تایید روایی و پایایی و گردآوری پرسشنامه های توزیع شده میان افراد نمونه آماری این تحقیق، داده ها با استفاده از روش FMEA فازی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که از مهمترین موانع و چالش های مدیریت ریسک در پروژه های ساختمانی با مشارکت دولتی - خصوصی می توان به عدم آگاهی و درک ضعیف سیاستمداران و تصمیم گیرندگان از مشارکت دولتی - خصوصی، سخت گیر و زمان بر بودن تملک بر اراضی مورد نیاز برای احداث پروژه های مشارکت دولتی - خصوصی و عدم تمایل بانک ها به منظور سرمایه گذاری در ترتیبات مشارکت دولتی - خصوصی اشاره نمود.
کلید واژگان: ریسک, مدیریت ریسک, ساختمان سازی, مشارکت دولتی - خصوصی, FMEA فازیInvestment in construction industry is facing with many uncertainties. So, mass housing and its financing has been mostly performed by public sector. One of the mechanisms to finance in mass housing is the partnership of public-private that for its realization many challenges and obstacles have to be removed. Therefore, the research has been performed to the aim of study and prioritize the obstacles and challenges of risk management in building projects with public-private partnerships. To do so, library studies and survey method of research have been used. Statistical sample of the research includes faculty members and experts from among contractors, consultants, and employers active in the public-private sector partnership projects. After review and verification of questionnaire’s validity and reliability, answered questionnaires distributed among statistical samples have been collected and related data have been analyzed through fuzzy FMEA method. The research results showed that, from among the most important obstacles and challenges in implementing risk management in partnership projects of public-private sector, reference could be made to lack of knowledge and poor understanding of politicians and decision makers regarding concept of partnership between the two sectors, as well as time consuming and difficult procedure of acquisition and possession of lands required for construction projects to be performed upon partnership of public and private sectors and banks reluctance to invest in public-private partnership arrangements.
Keywords: Risk, Risk Management, Building construction, Public private partnership, Fuzzy FMEA -
در این مطالعه اثر گرادیان تنش میان رویه ناشی از تغییر دما (پدیده مارانگونی گرمایی)، بر ازدیاد برداشت نفت به صورت ازمایشگاهی بررسی شد. نظر به تعداد کم مطالعه های انجام شده در این حوزه، برای شناخت و درک درست این مکانیسم در محیط متخلخل از میکرومدل شیشه ای استفاده شد. طراحی آزمایش ها با استفاده از آنالیز عددهای بدون بعد و بررسی نمودارهای تغییرات تنش میان رویه نسبت به دما و فشار به روشی انجام شد، که افزون بر نزدیک بودن شرایط آزمایش ها به شرایط محیط متخلخل در مخزن های نفتی و قابل مقایسه بودن آزمایش های گوناگون، جریان م ارانگونی نیز در بین مکانیسم های فعال دیگر قابل تمیز بوده و جریان غالب باشد. در این آزمایش ها گاز کربن دی اکسید و متان به طور جداگانه و در دمای پایین، به میکرومدل اشباع از نفت در دمای بالا تزریق شدند تا با ایجاد شوک گرمایی لازم در سطح تماس گاز و نفت، باعث به وجود آمدن جریان همرفتی مارانگونی شوند. در پایان احتمال وقوع هر مکانیسم به طور جداگانه و به صورت کمی و کیفی بررسی شد. آزمایش های انجام شده، نشان می دهد که جریان همرفتی مارانگونی ناشی از تغییردما، تاثیر به سزایی در بازیافت نفت داشته و می تواند با غلبه بر نیروی مویینه سبب ورود گاز به ماتریس های اشباع از نفت پس مانده و تولید از آن ها شود. شدت این جریان متناسب با عدد مارانگونی می باشد. افزایش یا کاهش میزان بازیافت نسبت به آزمایش های هم دما، نشانگر نقش این مکانیسم درون محیط متخلخل است. بر اساس نتیجه های این مطالعه در نظر گرفتن وجود جریان مارانگونی در شرایط تزریق سیال به مخزن (به ویژه مخزن های کم فشار) می تواند دارای اهمیت باشد.
کلید واژگان: تزریق گاز سرد, تزریق گاز درون شکاف, جریان همرفتی مارانگونی گرمایی, میکرومدلIn this paper, the effect of the InterFacial Tension (IFT) gradient caused by the temperature changes (Benard-Marangoni phenomenon), as a new EOR method has been investigated. For a proper understanding and visualizing the mechanism, glass micromodels were used. Carbon dioxide and methane were injected into n-decane saturated micromodel. The gas injection was conducted in different pressure and temperature. The cold gas injection was compared with isotherm gas injection as the zero level of Marangoni flow. The presented results show the significant impact of thermal Marangoni convection on the recovery of bypassed oil and introduced Benard-Marangoni convection as an important mechanism of oil recovery especially in low-pressure reservoirs.
Keywords: Cold gas injection, Gas injection in the fracture, Thermal Marangoni convection, Micromodel -
در این مطالعه سعی شده است تا اثر حلالیت ترکیبات آمفیفیلیکی نفت خام اسیدی در آب بر کشش سطحی و کشش بین سطحی در کنار نمک های کلریدسدیم و سولفات سدیم مورد بررسی قرار گیرد. بر همین اساس، آب مقطر به همراه آب نمک های سدیم کلرید و سدیم سولفات در قدرت یونی صفر تا M 2 در تماس با نفت خام قرار داده شدند تا به صورت اشباع از ترکیبات آمفیفیلیکی درآیند. بررسی اثر این ترکیبات بر روی خواص آب های در تماس، توسط آزمایشات pH، مقدار کل کربن آلی (TOC)، کشش سطحی آب/هوا و کشش بین سطحی آب/نرمال دکان انجام شد. نتایج نشان می دهد مقدار کمی از ترکیبات آمفیفیلکی نفت خام، به خصوص ترکیبات بازی و اسیدی، در آب حضور پیدا می کنند که تاثیر به سزایی در کاهش کشش سطحی و بین سطحی دارند. همچنین، مشاهدات نشان می دهد که برای هر دو آب نمک کلریدسدیم و سولفات سدیم با افزایش قدرت یونی آب، نقطه شوری بهینه ای در بازه 1/0 تا M 25/0 برای هر دو نمک وجود دارد که مقدار کشش سطحی و بین سطحی در این نقطه کمینه می شود.کلید واژگان: کشش سطحی, کشش بین سطحی, آب نمک, نفت خام, ترکیبات آمفیفیلیکIn this study, the effect of water-soluble amphiphilic compounds of crude oil and ionic composition of water, on surface and interfacial tension were investigated. Distilled water and salt water of NaCl and Na2SO4 in five ionic strengths up to 2 molar were contacted to the crude oil to be saturated with crude oil amphiphilic compounds. The effect of these compounds on water properties are examined with pH, total organic carbon (TOC), surface tension and interfacial tension tests. Finally, the obtained results show that a low amount of acidic and basic compounds of crude oil were dissolved in contacted waters which have significant effect on surface and interfacial tension. In addition, the results reveal that by increasing the ionic strength of NaCl and Na2SO4 salt water, there is optimal salinity between 0.1 and 0.25 molar.Keywords: Surface Tension, Interfacial Tension, salt water, acidic crude oil, amphiphilic compounds
-
مجله پژوهش نفت، پیاپی 107 (مهر و آبان 1398)، صص 99 -110
اثر شوری و ترکیب یونی آب تزریقی در تغییر ترشوندگی مخازنکربناته به صورت گسترده ای درسال های اخیر مورد مطالعه قرار گرفته است. در این بین اثرات آب نمک تزریقی بدون در نظر گرفتن حلالیت ترکیبات آمفیفیلیکی نفت در آب بررسی شده است. دراین راستا، در این مطالعه سعی شده است تا اثر حلالیت ترکیبات آمفیفیلیکی نفت خام در آب بر ترشوندگی سطح نفت دوست کلسیت، در کنار نمک های کلرید منیزیم و کلریدکلسیم مورد بررسی قرار گیرد. بر همین اساس، آب مقطر به همراه آب نمک های کلرید منیزیم و کلرید کلسیم در قدرت یونی 5/0 مولار در تماس با نفت خام قرار داده شدند تا به صورت اشباع از ترکیبات آمفیفیلیکی درآیند. بررسی اثر این ترکیبات بر روی خواص آب های درتماس، توسط آزمایشات pH و مقدار کربن آلی کل (TOC) انجام شد. در ادامه اثر این ترکیبات بر ترشوندگی سطوح نفت دوست شده کلسیت با در تماس قرار دادن این سطوح با دو گروه از نمونه آب های اشباع از ترکیبات نفتی (درتماس با نفت خام) و خالص (بدون تماس با نفت خام) با استفاده از اندازه گیری زاویه تماس قطره نفتی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد مقدار کمی از ترکیبات بازی و اسیدی نفت خام در آب حل می شوند که در این بین سهم ترکیبات اسیدی بیشتر بود. همچنین بررسی سطوح در تماس با این نمونه آب ها نشان می دهد تغییرات ترشوندگی در هر دو گروه از نمونه آب های اشباع و خالص به سمت آب دوستی پیش می رود. به طوری که تغییرات ترشوندگی در نمونه های در تماس با آب خالص در مقایسه با نمونه آب های اشباع بیشتر و چشمگیرتر می باشد. نتایج نشان می دهد در کنار حضور ترکیبات محلول در آب، وجود ترکیبات یونی مشابه با ترکیبات سازنده سنگ در آب نیز در جلوگیری از تغییرات ترشوندگی موثر می باشند. بر همین اساس تغییرات ترشوندگی سطوح در تماس با آب نمک کلرید کلسیم در هر دو گروه اشباع و خالص نسبت به سایر نمونه آب ها کم و در حالت اشباع کمتر می باشد.
کلید واژگان: تغییرات ترشوندگی, سطح کلسیت, آب نمک, نفت خام, ترکیبات آمفیفیلیکThe impact of brine salinity and ion composition on wettability alteration of carbonate reservoir has been studied extensively in recent years. In these researches, the effect of salt water without considering the water-soluble amphiphilic compounds of crude oil has been investigated. In this study, the effect of water-soluble amphiphilic compound of crude oil beside ionic composition of MgCl2 and CaCl2 salt, on wettability alteration of oil-wet calcite surface were investigated. In this turn, distilled water and salt water of MgCl2 and CaCl2 with ionic strength of 0.5 molar were contacted to the crude oil for two weeks to be saturated with crude oil amphiphilic compounds. The effect of these compounds on water properties are examined with pH and total organic carbon (TOC) tests. In the next step, the effect of these compounds on wettability alteration of oil-wet calcite surface were investigated with exposing the oil-wet surfaces to the saturated and pure (without contact with crude oil) water samples and measuring the contact angle of oil droplet. The obtained results show that a low amount of acidic and basic compounds of crude oil (with higher portion of acidic compounds) were dissolved in contacted waters. The wettability of both surfaces which exposed to the pure and saturated waters changed toward water-wet. However, the changes in the presence of pure waters are much more than saturated waters. The results reveal that as well as water-soluble amphiphilic compounds the presence of similar rock composition ions in water can prevent the wettability alteration. In this turn, the wettability alteration of surfaces exposed to the CaCl2 salt waters (in both group of waters) were low and in saturated water was lower.
Keywords: Wettability Alteration, calcite surface, salt water, Crude Oil, amphiphilic compounds -
در این مطالعه تزریق فوم در سیستم شکاف ماتریس انجام شده و چگونگی انتقال فوم و چگونگی تولید نفت به جامانده در ماتریس از طریق مشاهداتی در مقیاس حفرات بررسی گردیده است. در بررسی حرکت جبهه فوم در ماتریس چند ناحیه ایجاد می شود. در جلوی جبهه، ناحیه دینامیکی وجود دارد که فعالیت جریان و سرعت حرکت سیالات بیشتر است و شبیه به کمان است. جلوی این ناحیه، اشباع فوم کمتر است و درصد فضای بیشتری توسط ماده فعال سطحی نسبت به گاز اشغال شده است. پشت این ناحیه، اشباع فوم بیشتر است و ناحیه استاتیک و پایداری وجود دارد که سرعت حرکت سیالات نسبت به جلوی جبهه کمتر است. در جلوی جبهه بخشی از نفت به وسیله گلبول شدن و مکانیزم امولسیون تولید می شود. گلبول های نفت در مسیر کمان حرکت می کنند و نزدیک پایین دست جریان متراکم شده و از طریق شکاف تولید می شوند. با کاهش اشباع نفت در شکاف ناحیه ای موسوم به ناحیه اختلاط در بخش های میانی محل ارتباط شکاف- ماتریس دیده شده است. نیروی رانش گلبول های نفت، افت فشار در جریان اصلی است. برای یک تزریق پایدار فوم، این افت فشار ثابت است. بنابراین نیروی رانش ثابت است و این افت فشار ثابت، جریان سیالات در جبهه دینامیک را (که گرانروی کمتری نسبت به فوم دارند) تا میزان مشخصی تقویت می کند. این بدین معنی است که هر افت فشار متناظر با عمق نفوذ خاصی از فوم در ماتریس است. بنابراین میزان ازدیاد برداشت حاصل از آن مقدار مشخصی خواهد بود و بدین ترتیب می توان گفت هر افت فشار ناشی از گرانروی فوم در جریان اصلی با یک ضریب بازیافت متناسب است.
کلید واژگان: تزریق فوم درون شکاف, جریان متقاطع ناشی از گرانروی, مکانیزم امولسیون, تزریق غیرامتزاجی, ازدیادبرداشتCross flows and molecular diffusion are of high importance in recovery of bypassed oil. Thus, reinforcing viscous cross flow as a driving force in order to increase the oil recovery is proposed. In order to strengthen viscous cross flow, injection of a viscose fluid such as foam in fractured micromodels was applied, and bypassed oil was recovered. Based on the results, effective mechanisms of bypassed oil displacement were viscous cross flow and emulsion. Moreover, two distinct region were observed in displacement front: a dynamic region in which the saturation of foam is low and participation of surfactant saturation is higher than gas phase, and a static region that foam saturation is high and fluids’ mobility are lower than dynamic region. In dynamic region, some oil was recovered by emulsion. The oil droplets flew through arc-like aqueous phase and accumulated near the downstream. As oil saturation decreases in fracture, an area that is known as mixing zone is observed in middle parts of matrix-fracture interaction. Moreover, pressure drop in the main stream is the driving force for moving these oil droplets through arc-like front. This pressure drop is constant in a steady state foam injection in porous media. Hence, the driving force is constant and strengthens the fluid flow up to a certain level in dynamic region. Therefore, each pressure drop in the mainstream corresponds with particular foam invasion depth and is proportional to an individual recovery factor.
Keywords: Foam Injection into the Fracture, Viscous Cross Flow, Mechanism of Emulsion, Immiscible Foam Injection, Enhanced Oil Recovery -
یکی از موثرترین راه ها برای اسیدکاری مخزن ناهمگن، استفاده از افزایه های منحرف کننده است. این افزایه ها ناحیه پرتراوا را به صورت موقتی با افزایش ویسکوزیته، بسته نگه میدارند و اسید را به نواحی کم تراوا هدایت میکنند. در این تحقیق، از مدل رئولوژی ژل اسیدهای درجا که پیشتر توسط محققان با استفاده از نتایج آزمایشگاهی و با در نظر گرفتن تنشبرشی، pH و دما توسعه داده شد مورد استفاده قرار گرفته است. سپس از ترکیب آن با معادلات حاکم در فرآیند اسیدکاری، انحلال اسید در یک محیط ناهمگن در حضور افزایه های منحرف کننده نسبت به اسیدکاری معمولی بدون حضور این مواد، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. با استفاده از مدل رئولوژی، ویسکوزیته ظاهری ژل اسیدهای درجا تخمین زده شده و در هر مرحله زمانی در محاسبات به روز رسانی می شود. در این مطالعه به مقایسه نتایج مدل خطی و شعاعی اشاره شده است. نتایج نشان میدهد که در سیستم خطی با افزایش ویسکوزیته در مغزه پرتراوا، رشد و پیشروی اسید درون مغزه پرتراوا متوقف و درون مغزه کم تراوا ادامه پیدا می کند. این در حالی است که در سیستم شعاعی بهدلیل تشکیل چندین کرم چاله اطراف چاه، متوقف شدن یک کرم چاله منجر به انحراف اسید درون ناحیه کم تراوا نمی شود. به عبارت دیگر مدل موجود پاسخ گوی انحراف اسید از ناحیه پرتراوا به ناحیه کم تراوا در سیستم شعاعی نیست.کلید واژگان: اسیدکاری ماتریکسی, سنگ کربناته, ژل اسید درجا, افزایه های منحرف کننده, مدل پیوستهUsing diverter agents in matrix acidizing is one of the common techniques in the heterogeneous reservoirs. These agents temporary block the high-permeability layer by increasing the viscosity and thus diverting the acid to the low-permeability layer. Here, a rheological model that was developed by previous researchers is used for in-situ gelled acids by considering the main parameters such as shear rate, pH, and temperature. Then, the rheological model is combined with the extended two-scale continuum model to describe the underlying reactive transport mechanisms. The results were compared with the Newtonian acid. Furthermore, the apparent viscosity of the in-situ gelled acid is estimated and updated at each time step of the modeling. In this study, the results of the linear and radial system were compared with each other. The results show that in the linear model, the growth and propagation of acid in high permeability region is stopped due to high viscosity. Therefore, acid starts diverting from high permeability zone to low permeability zone. However, several wormholes are formed in a radial model; moreover, the wormholes prevent diverting acid from high permeability region to low permeability region. In other words, the existing model could not respond to divert acid from high-perm region to low-perm region in the radial system.Keywords: Matrix Acidizing, Carbonate Rock, In-Situ Gelled Acid, Diverting Agents, Continuum Model
-
تزریق گاز از جمله روش های ازدیاد برداشت موفق به شمار میرود. اما سیال تزریقی از مسیرهایی حرکت میکند که ممکن است با تمامی نفت مخزن در تماس قرار نگیرد و نفت به تله بیافتد. پدیده مارانگونی میتواند یکی از مکانیزمهای موثر در تولید نفت بجامانده باشد که سبب ایجاد جریان همرفتی از نقطهای با تنش میان رویه کم به سمت نقطهای با تنش میان رویه زیاد میشود. این تحقیق، مطالعه آزمایشگاهی اثر جریان مارانگونی حرارتی در میزان بازیافت نفت بهجامانده درون ماتریس، در یک سیستم ماتریس شکافدار را گزارش میدهد. آزمایشهای مغزه تحت فشار و دمای بالا، در دو حالت «همدما» و «غیرهمدما» و حالت رژیم تزریق غیرامتزاجی انجام شده است تا سطح تماس بین فازها حفظ شود. در شرایط همدما، گرادیان دمایی وجود ندارد و درجه آزادی صفر خواهد بود. لذا جریان مارانگونی وجود ندارد. اما در شرایط غیرهمدما براساس جهت شیب گرادیان تنش میان رویه، این جریان میتواند سبب تولید و یا مانع از آن شود. با تحلیل و بررسی اعداد بدون بعد، نقش نیروهای ثقلی، گرانرو و موئینه و همچنین نیروهای نفوذ مولکولی مشخص گردیده است. از این رو، آزمایشها به گونهای طراحی شدهاند که از نظر تعادل نیروهای ثقلی، گرانرو و موئینه هم ارز باشند و بتوان نقش جریان مارانگونی را از مقایسه میزان بازیافت، تحقیق کرد. همچنین به دلیل کاربرد گستردهی دیاکسیدکربن از این گاز برای تزریق استفاده شده است. آزمایشهای انجام شده، نشان میدهد که جریان مارانگونی حرارتی یکی از مکانیزمهای موثر در بازیافت نفت، تحت فشار و دمای بالا، میباشد و میتواند با غلبه بر نیروی موئینه سبب حرکت نفت شود. شدت این جریان متناسب با اختلاف دمای گاز و نفت در سطح تماس دو سیال میباشد. افزایش یا کاهش میزان بازیافت نسبت به آزمایشهای همدما، نشانگر نقش این مکانیزم درون محیط متخلخل است.کلید واژگان: تزریق گاز درون شکاف, جریان مارانگونی, جریان مارانگونی حرارتی, تزریق غیرامتزاجی, ازدیاد برداشتGas injection is one of common EOR methods in oil reservoirs. However, it might not contact with whole oil and ride over the liquid phase or channels through the high permeable paths of the reservoir and bypasses some oil. Marangoni phenomena is an effective mechanisms in bypassed oil production and causes convective flow from a point with low IFT to one with high IFT. This study reports the role of thermal Marangoni phenomena in the recovery of bypassed oil experimentally. Core flooding experiments have been conducted under high pressure at various temperature, in immiscible regime due to the existence of interface between phases and into two categories of isothermal and non-isothermal. In isothermal design, the degree of freedom is zero, and there is no Marangoni flow. But also, in non-isothermal category, Marangoni flow might increase or decrease the amount of recovery based on the interfacial tension gradient direction. Analytical investigation of experiments have been conducted through dimensionless analysis and evaluation of viscose, capillary, gravity and molecular diffusion forces. Therefore, experiments have been designed by determination and investigation of dimensionless numbers in such a way that similarity of cross-flow forces like gravity, capillary and viscosity have been considered. Therefore, the role of Marangoni flow can be verified by comparison of recovery factor. Furthermore, carbon dioxide is used to be injected in fracture due to widespread application of this gas in the oil industry. The results of experiments show that Marangoni flow is one of the effective mechanisms in recovery of bypassed oil under high pressure and temperature. This phenomena can dominate capillary force and move the trapped oil in matrix. The magnitude of this flow is proportional to temperature difference of gas and oil in their interface. Increase or decrease in oil recovery of similar experiments, indicate the role of this phenomena in porous media.Keywords: Experimental Gas Injection into the Fracture, Marangoni Flow, Thermal Marangoni Flow, Immiscible Gas Injection, Enhanced Oil Recovery
-
ترسیب کربن دی اکسید یکی از بهترین و موثرترین روش های موجود برای کاهش آزادسازی کربن دی اکسید در جو می باشد. از نظر ظرفیت ذخیره سازی آبده های شور بالاترین ظرفیت ذخیره سازی را دارا می باشند. تزریق مقدار زیادی از گاز در مخازن زیر زمینی عمیق منجر به رسوب نمک در ناحیه اطراف چاه تزریقی می شود. از آنجا که حجم زیادی از گاز کربن دی اکسید می بایست در سازندهای زیرزمینی برای مدت طولانی(کمینه 30 سال) ذخیره شود، تزریق پذیری موضوعی بسیار مهم است. رسوب نمک ناشی از فرایند تبخیر در اطراف چاه تزریقی می تواند به شدت تزریق پذیری را کاهش دهد. هدف از این مطالعه بررسی اثر شدت جریان تزریق گاز کربن دی اکسید و همچنین میزان شوری آب نمک سازندی بر روی تغییرهای تزریق پذیری به دلیل رسوب نمک می باشد. نتیجه های این مطالعه نشان می دهد چندین عامل متقابل، با تغییر شدت جریان تزریق و شوری آب سازندی، بر روی تزریق پذیری تاثیر می گذارند که اثر متقابل آن ها تعیین کننده ی میزان تزریق پذیری خواهد بود. آنالیز نتیجه های تراوایی نهایی نشان داد میزان رسوب نمک با افزایش شدت جریان تزریق و کاهش شوری آب سازندی، کم می شود. آنالیز عدد پکلت نشان می دهد پروفایل رسوب نمک با تغییر شدت جریان تزریق و درجه ی شوری تغییر می کند اما تابع شدیدتری نسبت به تغییرهای شدت جریان تزریق می باشد. نتیجه های این مطالعه برای کالیبره کردن مدل تغییرهای تراوایی به دلیل رسوب نمک مورد استفاده قرار گرفت.کلید واژگان: ترسیب, کربن دی اکسید, رسوب نمک, تراوایی, تبخیر, نمونه ی ماسه سنگیCarbone capture and sequestration (CCS) is one of the most effective methods for reducing CO2 emissions into the atmosphere. Saline aquifer offers the highest level of CO2 storage. The injection of high volume gas into underground reservoirs contributes salt precipitation in the area around the injection well. Sine a high volume of CO2 has to be injected into underground reservoirs, at least 30 years, injectivity is an important phenomenon. Near wellbore salt precipitation due to evaporation leads to a reduction in injectivity. In this study, we investigated the effects of injection rate and salinity on injectivity due to salt precipitation. The results show that, by changing the injection rate and salinity, some interacting factors affect injectivity which determines ultimate injectivity. The final permeability analysis demonstrates salt precipitation decreases with injection rate while salinity has an opposite effect. The Peclet number analysis displays salt precipitation profile is affected by both injection rate and salinity, however, injection rate has a marked effect on injectivity. The results of this study were used to calibrate the permeability alteration model due to salt precipitation.
-
تزریق آب کربناته (آب اشباع از دی اکسیدکربن)، یکی از روش های ازدیاد برداشت است که در طول این فرآیند دی اکسیدکربن بدون ایجاد فاز جدیدی، از فاز آبی به فاز نفت منتقل می شود. به دلیل انحلال پذیری بیشتر دی اکسیدکربن در نفت نسبت به آب (در دما و فشار یکسان)، دی اکسیدکربن از آب به نفت منتقل می شود و در اثر انحلال دی اکسیدکربن در نفت، ویسکوزیته نفت کاهش یافته و درعین حال نفت متورم می شود که در بالا بردن میزان بازیافت نهایی موثر خواهد بود. در این میان، مطالعات اندکی اثر درجه سنگینی نفت را در تزریق ثانویه و ثالثیه آب کربناته در ماسه فشرده مورد بررسی قرار دادند. در این مطالعه سعی شده است با استفاده از انجام آزمایش های سیلاب زنی مغزه در دما و فشار مخزن با استفاده از نفت یکی از مخازن ایران، اثر سنگینی نفت در بازیافت بررسی شود. نتایج نشان می دهد با کاهش API و افزایش میزان گرانروی نفت اگر چه میزان بازیافت کلی چه در تزریق آب کربناته و چه در تزریق آب نمک کاهش پیدا می کند اما در تزریق آب کربناته به علت بهبود تحرک پذیری نفت نسبت به سیال تزریقی، عمکلرد تزریق آب کربناته نسبت به آب نمک افزایش پیدا خواهد کرد، به طوری که اگر تزریق به صورت ثانویه انجام شود میزان بازیافت نفت نسبت به حالت تزریق ثالثیه بیشتر خواهد بود. همچنین با سنگین تر شدن نفت اختلاف میزان بازیافت آب نمک و آب کربناته افزایش می یابد که بیانگر اولویت تزریق آب کربناته در مخازن نفت سنگین خواهد بود.کلید واژگان: آب کربناته, درجه سنگینی نفت, ازدیاد برداشت نفت, سیلاب زنی مغزه, مکانیسم تولیدCarbonated water (CO2 saturated water) injection is one of the enhanced oil recovery methods that during this process, CO2 without forming a new phase transfers from the aqueous phase to the oil phase. Due to the higher solubility of CO2 in oil phase compare to the aqueous phase (at the same temperature and pressure), CO2 migrates from water to oil phase and because of CO2 dissolution, oil viscosity decreases and oil swells which will be effected the ultimate oil recovery. Few studies have investigated the effect of oil API in secondary and tertiary carbonated water injection in compacted sandstone. In this study, the core flooding experiments were performed at the reservoir temperature and pressure with one of Iran oil reservoirs to investigate the effect of oil API on the oil recovery. Based on the results, with API decreasing and viscosity increasing, the ultimate recovery in both carbonated water and saline water injection was decreased but in carbonated water injection because of improving oil mobility compare to injected fluid, the performance of carbonated water injection increased. Therefore, if the injection is performed as the secondary injection, the oil recovery rate will be higher than the tertiary injection. Also higher oil API numbers cause more difference between the recovery of carbonated water and saline water that represents the priority of carbonated water injection in the heavy oil reservoir.Keywords: Carbonated Water, Oil API Degree, Enhanced Oil Recovery, Core Flooding, Production Mechanism
-
سیلاب شورآب رقیق در بسیاری از تستهای آزمایشگاهی و میدانی موجب ازدیاد برداشت ثانویه و ثالثیه نفت شده است. گستردگی واکنشها و فعل و انفعالات در این نوع سیلابزنی، محققان را به بررسی و یافتن سازو کارهای اصلی و حاکم در این فرآیند سوق داده است. برای توصیف برهمکنشها، مکانیزمهای متعددی بیان شده که از آن جمله میتوان به مهاجرت ذرات ریز، افزایش pH، تبادل چند یونی و انبساط لایهدوگانه الکتریکی اشاره کرد، اما هیچکدام به دلیل پیچیدگی در برهمکنش سنگ/سیال بهعنوان یک مکانیزم جامع مورد قبول واقع نشدهاند. تاکنون آنچه که بیشتر در تحقیقات گذشته عنوان شده است، ایجاد حالت ترشوندگی مساعدتر با تزریق شورآب رقیق میباشد. در این مطالعه آزمایشگاهی که بر روی مغزه های فشرده ماسهای انجام شده است، اثرات شوری آب، پیرسازی نفت در مغزه و ذرات ریز موجود در نمونه بر روی میزان برداشت نفت، نقاط انتهایی تراوایی نسبی آب در مقادیر متفاوت شوری آب و همچنین تغییر ترشوندگی سنگ مورد ارزیابی قرار میگیرد. نتایج بهدست آمده نشان میدهد که در تزریق شورآب رقیق، بدون حضور کانی رسی و یونهای دوظرفیتی و با تزریق آب نمک سدیم کلرید، برداشت ثالثیه نفت افزایش می یابد و البته این افزایش برای نمونه تحت استراحت واقع شده بیشتر بود. همچنین تغییر ترشوندگی به سمت آبدوستی بیشتر با استفاده از داده های سیلابزنی مورد بررسی قرار گرفت.کلید واژگان: سیلابزنی, شورآب رقیق, ترشوندگی, تراوایی نسبی, مهاجرت ذرات ریز, ازدیاد برداشتThe low salinity water flooding caused an increased secondary and tertiary oil recovery in many laboratory and field tests. The extent of the reactions and interactions of this type of flooding led researchers to investigate and find the main mechanisms¡ governing this process. To describe the interactions¡ numerous mechanisms such as¡ fines migration¡ increase in pH¡ multiple ion exchange and electric double layer effect have been noted¡ but none of them¡ has not been accepted as a comprehensive mechanism due to the complexity of the crude-oil-brine-rock interactions. So far¡ most of what has been suggested in previous research was creating a favorable wettability state with dilute brine injection. In this laboratory experiments that take place on sandpacks¡ the effects of brine salinity¡ aging of oil in packs and the fines have been investigated on recovery of oil¡ end point water relative permeability in each salinity and wettability alteration. The obtained results from dilute brine injections show that without the presence of minerals and divalent ions and with NaCl brine¡ tertiary recovery was increased¡ and of course this increase was higher for the aged sample. Also¡ the wettability alteration towards more water wet has been probed by means of flooding data.Keywords: Waterflooding, Low Salinity Water, Wettability, Relative Permeability, Fines Migration, EOR
-
سرمایه گذاری در صنعت نفت به دلیل عدم قطعیت های موجود در پیش بینی عملکرد مخزن همواره با ریسک مواجه بوده است. بنابراین سرمایه گذاران نیاز به برآورد دقیق میزان عدم قطعیت موجود جهت کاهش ریسک سرمایه گذاری در این صنعت هستند. روش های آماری تجزیه و تحلیل ریسک در صنعت نفت به دلیل پیش فرض های مختلف با محدودیت هایی روبروست. در این مقاله با استفاده از چهار روش مختلف مشتمل بر: 1- تئوری طراحی تجربی و متدولوژی سطح پاسخ، 2- درخت ادراک چندگانه، 3- فاکتور تغییرات نسبی و در نهایت 4- روش عدم تطابق یکپارچه؛ عدم قطعیت موجود در ضریب بازیافت گاز از مخازن گازی تحت رانش آب مورد بررسی قرار می گیرد. این مطالعه نشان می دهد که بیشترین عدم قطعیت در تخمین ضریب بازیافت گاز ناشی از فاکتورهای تراوایی مخزن، فشار سرچاهی، تراوایی سفره آب و قطر لوله مغزی می باشد: لذا با کاهش عدم قطعیت در محاسبه این چهار فاکتور می توان ریسک سرمایه گذاری در این مخازن را کاهش داد. همچنین روش درخت ادراک چندگانه در تخمین محتمل ترین میزان بازیافت گاز نسبت به سه روش دیگر از دقت بسیار بالایی(خطای نسبی کمتر از 3%) برخوردار است.کلید واژگان: عدم قطعیت, تئوری طراحی تجربی و متدولوژی سطح پاسخ, درخت ادراک چندگانه, فاکتور تغییرات نسبی, عدم تطابق یکپارچه و بازیافت گازCapital investment in the petroleum industry had been constantly faced with the risk due to uncertainties in the prediction of reservoir performance. So investors need accurate estimates of the uncertainties to reduce the investment risk in this industry. Statistical methods of risk analysis in petroleum industry are faced with limitations because of various assumptions. In this paper, uncertainty of gas recovery factor from water drive gas reservoirs will be investigated using four different methods including: (1) experimental design theory and response surface methodology, (2) multiple realization tree, (3) relative variation factor and finally (4) integrated mismatch method. This study shows that the greatest uncertainty in estimating the gas recovery factor of these reservoirs is associated with reservoir permeability, wellhead pressure, aquifer permeability and tubing diameter and therefore by reducing the uncertainty in the calculation of these four factors, investment risk can be reduced. Also a multiple realization tree method has high accuracy (relative error less than 3%) with respect to the other three methods in estimation of most probable valve of gas recovery factor.Keywords: Uncertainty, Experimental Design Theory, Response Surface Methodology, Multiple Realization tree, Relative Variation Factor, Integrated Mismatch Method
-
در سال های اخیر استفاده از مدلسازی شبکه ی حفرات در شبیه سازی فرآیندهای جابه جایی در مخزن و محاسبات تراوایی نسبی کاربرد وسیعی یافته است .شبیه سازی این فرآیندها به درک بهتر آنچه در مقیاس حفره در مخزن رخ می دهد کمک خواهد کرد که نخستین مرحله برای طراحی عملیات های انجام شده روی مخزن از جمله ازدیاد برداشت نفت است. ساخت میکرو مدل ها ومشاهده ی میکروسکوپی حرکت سیال بر اثر اختلاف فشار به پیشرفت این روش کمک شایانی کرد. گام نخست در شبیه سازی فرآیندها به این روش، ایجاد مدلی از شبکه ی حفرات است که تا حد ممکن به سنگ شبیه باشد. پیچیدگی های بسیار سنگ های رسوبی به خصوص سنگ های کربناته که ناشی از دیاژنز رخ داده است سبب شده این مبحث گسترش فراوانی پیدا کند. استفاده از مباحث آماری و روش های تصویربرداری به کمک مهندسان در این بخش ارائه شده تا بتوانند ساختار سنگ را هرچه بهتر مدل سازی کنند. این مقاله نگاهی به مهم ترین تحقیقاتی که در سالیان گذشته در زمینه ی مدلسازی شبکه ی حفرات انجام شده خواهد داشت. روش های متفاوت شبیه سازی ساختار سنگ و روش های استفاده شده برای انجام محاسبات، از مباحث بررسی شده در مقاله ی حاضر است.کلید واژگان: مدل سازی شبکه ی حفرات, محیط متخلخل, فشار موئینگی, تصویر باینری سنگ
-
تزریق دی اکسید کربن به عنوان یک روش موثر در عملیات ازدیاد برداشت نفت شناخته شده است. در عین حال، تزریق این گاز در مخازن کربناته می تواند به مجموعه واکنش های شیمیایی بین دی اکسید کربن و آب سازندی در حضور سنگ مخزن منجر شود که کاهش یا افزایش نفوذپذیری سازند را به دنبال خواهد داشت. معمولا به علت درصد کم آب غیرقابل کاهش سازندی در مخازن نفتی و همچنین، عدم قدرت تحرک پذیری آن، اثر چنین واکنشی ناچیز در نظر گرفته می شود و تاکنون نیز مطالعه جامعی در مورد آن صورت نگرفته است. این مقاله در پی آن است که با طراحی آزمایش هایی در شرایط برابر و دبی های تزریق متفاوت، به مطالعه شدت اثر این واکنش ها بر روی نتایج تولید پرداخته و در عین حال، ارتباط شدت یا ضعف اثرگذاری آن ها را روی محیط آزمایش با دبی تزریق بررسی کند. در اینجا، فشار عملیاتی در تمام آزمایش ها به گونه ای مورد محاسبه قرار گرفته تا شرایط امتزاجی سیالات برقرار باشد. نتایج نشان می دهد که اثر واکنش های شیمیایی ایجاد شده بین گاز و آب سازندی قابل توجه بوده و درصورت افزایش دبی تزریق، میزان اثرگذاری آن بر تغییرات نفوذپذیری بیشتر خواهد بود.
کلید واژگان: تزریق دی اکسیدکربن, مخازن کربناته, آب غیرقابل کاهش سازندی نفوذپذیری -
فرایند تزریق آب و سیلابزنی در دهه های متمادی به عنوان مهم ترین و کاربردی ترین روش برای حفظ فشار مخزن بعد از کاهش فشار اولیه و همچنین، روبش نفت به سمت چاه های تولیدی شناخته شده است. در مطالعات انجام شده برای بهبود سیلاب زنی مشاهده شد که ترکیب و درجه شوری آب تزریقی می تواند تاثیر بهسزایی بر حساسیت سنگ با ترکیب های مختلف داشته باشد. بنابراین، یافتن مکانیزم اصلی در فرایند تزریق آب با درجه شوری پایین در بهینه سازی این فرایند بسیار مفید خواهد بود. اجماع عمومی میان محققان حاکی از آن است که تزریق شورآب رقیق، ترشوندگی سنگ را بهبود می بخشد. برای توصیف برهم کنش ها در تزریق شورآب رقیق، مکانیزم های متعددی بیان شده که از آن جمله می توان به مهاجرت ذرات ریز، افزایش در PH، تبادل چندیونی، اثرلایه دوگانه الکتریکی، انحلال کانی و فرایند صابونی شدن درجا اشاره کرد، اما به دلیل پیچیدگی در فعل و انفعالات، تاکنون هیچکدام به طور قطع به عنوان یک مکانیزم جامع مورد قبول واقع نشده است. در این تحقیق، پارامترهای تاثیرگذار در تزریق آب با شوری های متفاوت روی مغزه های مصنوعی حاوی ذرات ریز برای اندازه گیری و تفسیر آنالیزهای مربوط به سنجش PH، هدایت الکتریکی، تیرگی سیال خروجی و تغییرات تراوایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییر شوری می تواند سبب ایجاد حساسیت در نمونه ها شده و بسته به نوع ذرات استفاده شده در نمونه ها و تراوایی اولیه آنها، تغییرات PH، تیرگی سیال خروجی، هدایت الکتریکی و تغییرات فشاری، متفاوت خواهد بود. همچنین، با کاهش شوری آب تزریقی، ذرات ریز در خروجی مغزه مشاهده شدند که بیانگر اثرگذاری درجهی شوری بر مهاجرت ذرات و به تبع آن تغییر تراوایی سنگ است.
کلید واژگان: سیلابزنی مغزه, تزریق شورآب رقیق, مهاجرت ذرات ریز, تراوایی, آنالیز کدورت و PH -
به دلیل تفاوت نفوذپذیری بین ماتریس و شکاف، پتانسیل بازیافت ثانویه در مخازن شکافدار نسبت به مخازن متعارف کمتر است. در این مخازن، سیال تزریقی از طریق شکاف به راحتی به چاه تولیدی رسیده و مقدار زیادی نفت در ماتریس به تله می افتد. این نفت به تله افتاده را میتوان با استفاده از جریان متقاطع/ انتقال جرم از ناحیه به تله افتاده به ناحیه جریانی، بازیافت کرد. در این مطالعه، تزریق گاز دی اکسیدکربن در رژیم های مختلف امتزاجی تک تماسه، نزدیک امتزاجی و غیرامتزاجی در سیستم ماتریس-شکاف به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف آزمایش های انجام شده در این تحقیق، بررسی کارایی تزریق گاز دی اکسیدکربن در بازیافت نفت به تله افتاده در مخازن کربناته شکافدار است. در تمامی آزمایش ها، مغزه با دکان اشباع شده است و دی اکسیدکربن در شکاف، تزریق می شود. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که بیشترین بازیافت نفت در تزریق گاز دی اکسیدکربن به صورت نزدیک امتزاجی به دست می آید. در این شرایط، 63 درصد نفت به تله افتاده بازیافت می شود، در حالیکه ضریب بازیافت نفت برای تزریق امتزاجی تک تماسه و تزریق غیرامتزاجی به ترتیب 36 و 8 درصد است.
کلید واژگان: تزریق گاز, نفت به تله افتاده, تزریق نزدیک امتزاجی, جریان متقاطع -
حین تزریق گاز در مخزن، به علت وجود انواع ناهمگونی ها (سنگ و سیال)، نفت در ابعاد ماکروسکوپیک3 و میکروسکوپیک4 به تله می افتد. نفت به جامانده را می توان با نیروها و مکانیزم هایی نظیر تبخیر، نفوذ/انتشار، تورم و جریان های متقاطع (ویسکوز، ثقلی و موئینه) تولید کرد. میزان بازیافت نفت به خواص گاز تزریقی، رژیم تزریق (غیرامتزاجی، نزدیک امتزاجی و امتزاجی)، حضور آب و میزان حفرات ته بسته بستگی دارد. در این مطالعه با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی خاص، تاثیر فشار تزریق دی اکسیدکربن در بازیافت نفت به جامانده بررسی شده است. به علاوه با استفاده از محاسبات تحلیلی با اعداد بدون بعد، تاثیر نیروها و مکانیزم های غالب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که با افزایش فشار، ضریب بازیافت نفت به صورت غیریکنواخت تغییر می کند و در شرایط نزدیک امتزاجی وجود پدیده ی ترشوندگی نزدیک بحرانی5 باعث می شود بازیافت نفت حداکثر گردد.
کلید واژگان: نفت به جامانده, تزریق دی اکسیدکربن, تخلیه ی ثقلی, تبخیر -
مجله پژوهش نفت، پیاپی 79 (آذر و دی 1393)، صص 120 -134ذخیره سازی دی اکسید کربن در مخازن آب شور به عنوان روشی موثر برای کاهش گازهای گلخانه ای شناخته شده است. پیش بینی رفتار دراز مدت دی اکسید کربن تزریقی نیازمند شناخت مکانیسم های حاضر در فرآیند می باشد. دی اکسید کربن تزریقی با نفوذ در آب شور، باعث افزایش چگالی آب شور و وقوع پدیده اختلاط همرفتی می شود. در نتیجه نرخ انحلال افزایش می یابد. بنابراین شناخت فاکتورهای موثر بر اختلاط همرفتی در مخازن آب شور از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله یک مدل دو بعدی و تک فاز برای مدل سازی اختلاط همرفتی ارائه می گردد. آنالیز مقیاسی اختلاط همرفتی در مخازن آب شور بیان شده و پارامترهای همرفتی به صورت تابعی از عدد رایلی سیستم بیان می گردد. برای اولین بار در این مطالعه زمان افزایش انحلال ناشی از اختلاط همرفتی به عنوان یک پارامتر مهم در ارزیابی سایت های مناسب ذخیره سازی بر حسب عدد رایلی به صورت کمی مورد بررسی قرار گرفته است؛ نتایج نشان می دهد که افزایش انحلال ناشی از اختلاط همرفتی در زمانی حدود سه برابر زمان شروع ناپایداری ها شکل می گیرد. نتایج این مقاله شناخت و آگاهی لازم برای اجرای پروژه های ذخیره سازی دی اکسید کربن در مخازن آب شور عمیق را بدون نیاز به شبیه سازی های هزینه بر، افزایش می دهد.
کلید واژگان: آنالیز مقیاسی, اختلاط همرفتی, ذخیره سازی دی اکسید کربن, زمان انحراف اختلاط همرفتی از نفوذ مولکولی, شبیه سازی عددیPetroleum Research, Volume:24 Issue: 79, 2014, PP 120 -134The permanent storage of CO2 in deep saline aquifers is known as an effective method for reducing the greenhouse gas emissions. Predicting the long-term fate of the injected CO2 requires an understanding of the basic mechanisms involved in the storage process. CO2 injected in deep saline aquifers diffuses in resident brine, which increases the brine density and potentially leads to convective mixing raising the rate of dissolution. Hence it is important to realize the factors enhancing convection in deep saline aquifers. In this paper, a two dimensional, single-phase model is developed for modeling of the convective mixing. The scaling analysis of the convective mixing of CO2 in saline aquifers is presented and convection parameters are described as a function of system Rayleigh number. For the first time, in this study the start time of enhancement in CO2 dissolution due to convective mixing was studied quantitatively. The results indicate that the enhancement in CO2 dissolution due to convective mixing occurs at a time about three times of the onset time of instabilities. The results of this study increase our knowledge of the appropriate implementation of geological CO2 storage in deep saline aquifers, without the need for costly simulations.Keywords: CO2 Sequestration, Convective Mixing, Departure Time, Numerical Simulation, Saline Aquifers, Scaling Analysis -
شبیه سازی عددی جهت شناخت تاثیر عوامل مختلف بر رفتار مخزن، غالبا مستلزم صرف وقت و هزینه زیاد است. طراحی آزمایش ها و روش سطح پاسخ به همراه شبیه سازی مونتی-کارلو، یک چارچوب آماری موثر جهت بررسی اثر پارامترهای متعدد با استفاده از سناریوهای معدود شبیه سازی و به منظور تخمین دقیق محدوده پاسخ فراهم می آورد. در این مطالعه، از مدل شبیه سازی مربوط به یک آزمایش تزریق امتزاجی دی اکسیدکربن در یک سیستم شکافدار، برای بررسی تاثیر عوامل مختلف بر میزان بازیافت نفت از مغزه استفاده شده است. چالش های مرتبط با مدل کردن نفوذ ملکولی در سیستم های شکافدار در نرم افزار E300 در مطالعات پیشین توضیح داده شده و شیوه صحیح شبیه سازی این فرایند مشخص گردیده است. در مرحله اول، موثرترین پارامترها بر بازیافت نفت با استفاده از حساسیت سنجی شناسایی می شود. سپس، به منظور اندازه گیری کمی میزان اهمیت هر پارامتر، از طریق طراحی آزمایش ها، یک سطح پاسخ با استفاده از مدل شبیه سازی ساخته شده محاسبه می گردد. برای این منظور، روش باکس-بنکن به کار گرفته شده و ضریب بازیافت به صورت یک چندجمله ای درجه دوم در قالب تابعی از پنج پارامتر مخزنی تخمین زده می شود. در نهایت، محدوده عددی محتمل برای میزان بازیافت نفت با استفاده از شبیه سازی مونتی-کارلو محاسبه می گردد.
کلید واژگان: تزریق دی اکسید کربن, شکاف, طراحی آزمایش ها, سطح پاسخ -
تحقیق حاضر، با هدف تمهید زمینه برنامه ریزی توسعه پایدار روستایی، به شناسایی سطح پایداری روستاهای شهرستان تکاب در استان آذربایجان غربی می پردازد. در این راستا، از 44 شاخص محیطی، اجتماعی و اقتصادی استفاده می شود. حجم نمونه 69 روستاست که در طبقات طبیعی- جمعیتی توزیع می شوند. گردآوری داده ها از طریق مراجعه به 629 مطلع محلی صورت می گیرد. با روش تحلیل عاملی و تقلیل شاخص ها به هجده مولفه، نمرات عاملی به دست آمده به جای شاخص های اولیه وارد مدل موریس می شود و بدین ترتیب، سطح پایداری روستاها به دست می آید. نتایج پژوهش نشان دهنده ناپایداری حدود 88/5 درصد روستاهای مورد بررسی است. از نظر پایداری، بین روستاهای کوهستانی و سایر روستاها تفاوت معنی دار دیده می شود؛ و همچنین، پایداری روستاها با میزان جمعیت و فاصله آنها از مرکز شهرستان رابطه معنی دار دارد. از این رو، پیشنهادهای پژوهش مواردی چون بهره برداری پایدار منابع، توانمندسازی مردم و ایجاد تشکل های محلی، تنوع بخشی به معیشت، اولویت دهی به روستاهای کوهستانی، و بازنگری در سیاست های جمعیتی و خدمات رسانی را دربرمی گیرد.
کلید واژگان: توسعه پایدار روستایی, سکونتگاه های روستایی, شاخص های پایداری, تحلیل عاملی, مدل موریس, تکاب (شهرستان)The study is an attempt to identify sustainability level in Takab county in West Azarbaijan province of Iran. This can provide a ground for sustainable rural development planning. The study has used 44 environmental، social and economic indicators. The sample size consists of 69 villages that are grouped in to natural-demographic classes. Data are collected through 629 local informants. By applying factor analysis، the data are reduced to 18 components and factor scores are entered as primary indicators to Morris Model to extract the sustainability level. The results show that 88. 5 percent of villages are unsustainable. A significant difference exists between mountainous and other villages from a sustainability stance. There are significant relationships between rural sustainability with population، and with the distance from the center of the county. The study recommends the sustainable use of resources، people empowerment، establishment of local organizations، subsistence diversification، prioritization of mountainous villages and a review of demographic policies and services.Keywords: Sustainable Rural Development, Rural Settlements, Sustainability Indices, Factor Analysis, Morris Model, Takab (County of Iran) -
در این مطالعه آزمایش های ریزش ثقلی اجباری با تغییر گسترده در مشخصه های فیزیکی و عملیاتی از جمله نوع سیال، طول مدل، نفوذپذیری و نرخ تزریق انجام شد. در ادامه، نتایج آزمایش ها به وسیله اعداد بدون بعد متداول در فرایندهای تزریق گاز مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج این مطالعات نشان می دهند که میزان بازیافت نفت با عدد بوند رابطه مستقیم و با عدد مویینگی رابطه عکس دارد. به علاوه، نتایج نشان می دهند که ازریابی کلی تولید برای تمام نکات مورد مطالعه، تنها و به کمک یکی از اعداد بدون بعد امکان پذیر نیست. برای رفع این مشکل، عدد بدون بعد ترکیبی جدیدی پیشنهاد شد. در این عدد، توان عدد بوند از عدد مویینگی بیشتر بوده که خود نشان دهنده درجه اهمیت عدد بوند در مقایسه با عدد مویینگی است. در انتها نیز کاربرد عدد بدون بعد پیشنهادی با آزمایش های متعددی مورد ازریابی قرار گرفت.
کلید واژگان: ریزش ثقلی اجباری, اعداد بدون بعد, عدد بوند, عدد مویینگی, عدد بدون بعد ترکیبی, ازدیاد برداشت, تزریق گازA number of forced gravity drainage experiments have been conducted using a wide range of the physical and operational parameters, where the type, length and permeability of the porous medium as well as oil viscosity and injection rate were varied. Results indicate that an increase in Bond number has a positive effect on oil recovery whereas capillary number has an opposite effect. Furthermore, it was found that use of each number alone is insufficient to obtain a satisfactory correlation with recovery. A combined dimensionless group is proposed that combines the effect of all three forces. The exponent of the Bond number in the proposed group is larger than the capillary number suggesting a larger importance for the former. We then show that the same group provides a good correlation for recovery from addition experiments conducted in this work and another set of experiments in the literature. -
فرایند VAPEX، یک روش ازدیاد برداشت به کمک بخار حلال هیدروکربن است که از نظر مکانیسم، مشابه با فرایند ریزش ثقلی به کمک بخار آب (SAGD) است و در سال های اخیر توجه محققین را به خود جلب کرده است. این روش می تواند برای تولید نفت از ذخایر عظیم نفت سنگین با گرانروی بالا مناسب باشد. در این روش، از هیدروکربن های سبک (پروپان و بوتان) در حالت بخار اشباع برای کاهش گرانروی نفت سنگین استفاده می شود. نفت بهبود کیفیت یافته در اثر نیروی ثقلی از مخزن تخلیه می شود. ویژگی هایی همچون مصرف پایین انرژی، آلایندگی ناچیز زیست محیطی، بهبود کیفیت نفت در مخزن، هزینه های پایین سرمایه گذاری در مقایسه با روش های حرارتی،... از جمله مزایای این روش در مقایسه با روش های حرارتی ازدیاد برداشت به شمار می رود. در این تحقیق، عملکرد فرایند ازدیاد برداشت VAPEX در یک مدل دو بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور تزریق حلال به مخزن در شرایط نقطه شبنم، درصد ترکیب بهینه حلال بر اساس شرایط مخزن تعیین شد. تجزیه و تحلیل عملکرد فرایند در اثر تغییر متغیرهای عملیاتی دبی تزریق حلال و ضریب نفوذ حلال در نفت انجام شده است. نتیجه های به دست آمده نشان می دهد که برای اعمال این فرایند در مخازن پر فشار، باید از مقدارهای بهینه دبی تزریق حلال در سیستم استفاده شود.
کلید واژگان: ازدیاد برداشت, ریزش ثقلی, بخار حلال, ضریب نفوذ
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.