مطالعه شبیه سازی تزریق فوم به مخازن شکاف دار با رویکرد تجربی: بررسی اثر ترشوندگی ماتریس بر عملکرد فوم

تزریق گاز به عنوان یک ازدیاد برداشت نفت مورد استفاده می باشد. این روش اما به دلیل گرانروی پایین گاز و ناهمگونی مخازن با ضریب بازیافت پایینی همراه است. تزریق فوم به عنوان یک روش برای اصلاح تحرک پذیری گاز پیشنهاد و مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه، شبیه سازی اثر ترشوندگی محیط متخلخل بر رفتار فوم بررسی شده است. بر همین اساس، یک مدل شکاف دار ساخته و ترشوندگی محیط ماتریس آن مورد تغییرات قرار گرفته است. برای افزایش دقت شبیه سازی ها، مدل فوم متفاوتی به شکاف و ماتریس اختصاص یافته است. مدل های اختصاص یافته از آزمایش هایی نزدیک به محیط متخلخل بوده، چه از نوع محیط و چه میزان تراوایی، بوده است. پارامترهای فوم در شکاف، از یک الگوریتم بهینه سازی برمبنای پارامترهای شکاف حاصل شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که ایجاد فوم در محیط متخلخل سبب ایجاد یک جریان گرانرو بین شکاف و ماتریس شده که در نهایت سبب می شود فوم به داخل ماتریس وارد شده و نفت بیشتر تولید شود. در قیاس با تزریق مجزای گاز و در عدم حضور نیروی ریزش ثقلی، تزریق فوم می تواند تا حدود 70% سبب افزایش تولید نفت شود. به علت گرانروی مناسب فوم در داخل شکاف، میزان تغییرات ضریب بازیافت در حضور فوم با گرانروی های مختلف کمتر از 5% بوده که نشان از عدم ضرورت ایجاد فوم با گرانروی های بالا برای افزایش ضریب بازیافت می باشد. ترشوندگی ماتریس نوع کیفیت فوم را تعیین می کند و هرچه میزان ترشوندگی از آب دوست به ترشوندگی مخلوط برود، فوم ساختاری پایه آبی پیدا می کند. حضور نیروی مویینه نیز می تواند سبب ایجاد یک جریان گرانرو مویینه شده و به راندمان اثربخشی تزریق فوم آسیب بزند.