صفحه
فصل اول 1
مقدمه 2
فصل دوم 5
مروری برکارهای گذشته 6
2-1- کاهش تولید در مخازن گاز میعانی 6
2-2- روش های برطرف کردن انسداد میعانی 6
2-3- بررسی رفتار فازی سیالات گاز میعانی 9
فصل سوم 14
مدل سازی 15
3-1- مقدمه 15
3-2- معادلات حاکم بر جریان گازی تک فازی 15
3-3- معادلات حاکم بر جریان دو فازی 16
3-4- معادلات حالت و مشتق های آن 17
3-4-1- مقدمه: 17
3-4-2- معادله ی حالت مکعبی معمولی SRK 17
3-4-3- معادله ی حالت مکعبی همراه با همبستگی (Cubic Plus Association) 20
3-5- حل معادلات با روش عددی کولوکیشن [31] 29
3-6-تست کاهش شار در حجم ثابت 32
3-7- فرآیند حل معادلات مخزن با کمک روش ریاضی کولوکیشن 34
3-7-1- تحلیل روش عددی کولوکیشن برای سیستم های تک فازی در مختصات استوانه ای در جهت محوری 34
3-7-2- تحلیل روش عددی کولوکیشن برای سیستم های دو فازی امتزاج ناپذیر پایا در مختصات استوانه ای در جهت محوری 38
3-7-3- تحلیل روش عددی کولوکیشن برای سیستم های دو فازی گاز میعانی در مختصات استوانه ای در جهت محوری 41
فصل چهارم 51
نتایج و بحث مدل سازی 52
4-1- مقدمه 52
4-2- بررسی رفتار فازی با استفاده از معادله ی حالت CPA 52
4-2-1- تست مدل CPA برای حالت خالص 53
4-2-2- تست مدل CPA برای حالت چند جزئی 57
4-3-تست های رفتار فازی 72
4-3-1-مقدمه 72
4-3-2-تست تخلیه در حجم ثابت 72
4-3-3- تست Flash 74
4-4- مدل سازی جریان در محیط متخلخل 79
4-4-1- مقدمه 79
4-4-2- مدل سازی جریان سیال در هندسه ی مغزه 80
4-4-2-1- جریان تک فازی در مختصات استوانه ای و جریان محوری 80
4-4-2-2- جریان دو فازی امتزاج ناپذیر پایا در مختصات استوانه ای و جریان محوری 82
4-4-2-3- جریان دو فازی گاز میعانی پایا در مختصات استوانه ای و جریان محوری 84
4-4-2-4- جریان دو فازی گاز میعانی پایا به همراه حلال در مختصات استوانه ای و جریان محوری 86
4-4-2-5- جریان دو فازی گاز میعانی ناپایا در مختصات استوانه ای و جریان محوری 89
4-4-2-6- جریان دو فازی در مختصات استوانه ای و جریان محوری بدون تزریق حلال و با تزریق آن 94
فصل پنجم 106
تست آزمایشگاهی و نتایج و بحث آن 107
5-1- مقدمه 107
5-2- دستگاه سیلاب زنی مغزه و اجزای آن 107
5-2-1 مخزن نگه دارنده ی سیال 108
5-2-2- مغزه نگه دار 109
5-2-3- پمپ 109
5-2-4- محفظه ی گرم کننده 109
5-2-5- ریگلاتور 110
5-2-6- سیستم نمایشگر اختلاف دما و فشار 110
5-3- انجام آزمایش 110
5-3-1- آماده سازی دستگاه 110
5-3-2- مراحل انجام آزمایش 112
5-4- نتایج حاصل از انجام آزمایش و بحث روی آن 113
فصل ششم 116
نتیجه گیری و پیشنهاد ها 117
6-1- نتیجه گیری 117
6-2- پیشنهاد ها 117
فهرست منابع 118
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول3-1- ثابت های معادله ی SRK 18
جدول3-2- معادلات جهت بدست آوردن XAها (هوانگ و رادوز 1990) [28] برای سیستم های خود- همبسته و خالص 24
جدول4-1- پارامترهای مربوط به معادله ی CPA 53
جدول4-2- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط متانول و هیدروکربن [29] 58
جدول4-3- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط مونو اتیلن گلیکول و هیدروکربن [14] 58
جدول4-4- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دی اتیلن گلیکول و هیدروکربن [14] 58
جدول4-5- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط تری اتیلن گلیکول و هیدروکربن [14] 59
جدول4-6- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دو متوکسی اتانول و هیدروکربن [20 و 21] 60
جدول4-7- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دو اتوکسی اتانول و هیدروکربن [20] 61
جدول4-8- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دو بوتوکسی اتانول و هیدروکربن [20 و23] 61
جدول4-9- جزء مولی سیال گاز میعانی ساختگی دو و همکارانش(2000)[3] 70
جدول4-10- غلظت مخلوط گاز میعانی ساختگی شماره ی 1 مورد نظر این پروژه 79
جدول4-11- غلظت مخلوط گاز میعانی ساختگی شماره ی 2 مورد نظر این پروژه 80
جدول4-12- داده های لازم برای خواص سنگ مخزنی 80
جدول4-13- نتایج محاسبه ی خطای APD برای نقاط محاسبه ای مختلف 81
جدول4-14- داده های مربوط به سنگ و سیالهای امتزاج ناپذیر 82
جدول4-15- داده های مربوط به سنگ و سیالهای امتزاج پذیر 84
جدول4-16- داده های مربوط به سنگ و سیالهای امتزاج پذیر در جریان پایای دو فازی 87
جدول4-17- داده های مربوط به سنگ و سیالهای امتزاج پذیر در جریان ناپایای دو فازی 89
جدول4-18- داده های لازم برای خواص سنگ مخزنی 94
جدول4-19- داده های لازم برای خواص سنگ مخزنی 101
جدول4-20- نتایج حاصل از تزریق حلال های گلیکول اتری 105
جدول5-1- جرم لازم از هپتان نرمال برای رسیدن به غلظت معلوم دما و فشار تعیین شده 111
جدول5-2- نتایج حاصل از تزریق حلال های گلیکول اتری 115
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل3-1- فلوچارت محاسبه ی ضریب فوگاسیته با کمک معادله ی حالت CPA 22
شکل3-2- ساختار مولکولی آب و دو متوکسی اتانول 25
شکل3-3- فلوچارت مربوط به محاسبه ی X ها 28
شکل3-4- شماتیکی از تست CVD [24] 33
شکل3-5- نمونه ی ساده ای از الگوریتم فرآیند CVD 33
شکل3-6- شکل مربوط به جریان محوری و جزء دیفرانسیلی آن 34
شکل4-1- منحنی ضریب دوم ویریال ناشی از مدل برای مونو اتیلن گلیکول 54
شکل4-2- منحنی ضریب دوم ویریال ناشی از مدل برای پروپیلن گلیکول 54
شکل4-3- منحنی فشار بخار برای مونو اتیلن گلیکول، داده های تجربی گرفته شده از[37] 55
شکل4-4- منحنی فشار بخار برای پروپیلن گلیکول، داده های تجربی گرفته شده از [37] 55
شکل4-5- منحنی فشار بخار برای اتیلن گلیکول مونو متیل اتر ،داده های تجربی گرفته شده از [38] 56
شکل4-6- منحنی فشار بخار برای اتیلن گلیکول بوتیل اتر ،داده های تجربی گرفته شده از [38] 56
شکل4-7- محاسبه ی چگالی اتیلن گلیکول مونو متیل اتر برای دو فاز مایع و گاز با CPA و مقایسه ی آن با داده های تجربی[38] 57
شکل4-8- محاسبه ی چگالی اتیلن گلیکول مونو بوتیل اتر برای دو فاز مایع و گاز با CPA و مقایسه ی آن با داده های تجربی[38] 57
شکل4-9- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط مونو اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر 62
شکل4-10- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط مونو اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین 62
شکل4-11- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دی اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین 63
شکل4-12- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط تری اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین 63
شکل4-13- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط پروپیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین 64
شکل4-14- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط مونو اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از [39] 64
شکل4-15- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دی اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از [39] 65
شکل4-16- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط تری اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از[39] 65
شکل4-17- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط پروپیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر[داده های تجربی از مرجع 39] 66
شکل4-18- مقایسه ی حلالیت های گلیکول ها در نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین 66
شکل4-19- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از[21] 67
شکل4-20- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال اکتان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از[21] 67
شکل4-21- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال هگزا دکان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از [21] 68
شکل4-22- منحنی لگاریتمی غلظت نرمال هپتان بر حسب دما برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال اکتان دکان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از[21] 68
شکل4-23- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو اتوکسی اتانول و نرمال اکتان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از [21] 69
شکل4-23- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو بوتوکسی اتانول و نرمال اکتان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از[23] 69
شکل4-24- منحنی فشار بر حسب غلظت دومتوکسی اتانول در دمای 135 درجه ی فارنهایت 70
شکل4-25- منحنی فشار بر حسب غلظت دو اتوکسی اتانول در دمای 145 درجه ی فارنهایت 71
شکل4-26- منحنی فشار بر حسب غلظت دو بوتوکسی اتانول در دمای 145 درجه ی فارنهایت 71
شکل4-27– منحنی غلظت اجزای هیدروکربی سیال برحسب فشار در تستCVD 73
شکل4-28– منحنی مقدار مایع خروجی بر حسب فشار در دمای 360 درجه ی کلوین برای غلظت های مختلف دو متوکسی اتانول 73
شکل4-29- منحنی مقدار مایع خروجی بر حسب فشار در دمای 360 درجه ی کلوین برای غلظت های مختلف دو اتوکسی اتانول 74
شکل4-30- منحنی مقدار مایع خروجی بر حسب فشار در دمای 360 درجه ی کلوین برای غلظت های مختلف دو بوتوکسی اتانول 74
شکل4-31- منحنی اشباع مایع بر حسب غلظت کلی دو متوکسی اتانول 75
شکل4-32- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز مایع بر حسب غلظت کلی دو متوکسی اتانول 75
شکل4-33- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز گاز بر حسب غلظت کلی دو متوکسی اتانول 76
شکل4-34- منحنی اشباع مایع بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول 76
شکل4-35- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز مایع بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول 77
شکل4-36- منحنی غلظت دو اتوکسی اتانول در فاز گاز بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول 77
شکل4-37- منحنی اشباع مایع بر حسب غلظت کلی دو بوتوکسی اتانول 78
شکل4-38- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز مایع بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول 78
شکل4-39- منحنی غلظت دو اتوکسی اتانول در فاز گاز بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول 79
شکل4-40– منحنی افت فشار بر حسب طول مغزه برای حالت ناپایای حالت تک فازی و جریان محوری 81
شکل4-41- مقایسه ی اثر تعداد نقاط محاسبه ای برای افت فشار کل با زمان در سیستم تک فازی و جریان محوری 82
شکل4-42- منحنی فشار بر حسب طول مغزه 83
شکل4-43- منحنی اشباع گاز بر حسب طول مغزه 83
شکل4-44- منحنی فشار بر حسب طول مغزه (N=6) 83
شکل4-45- منحنی اشباع گاز بر حسب طول مغزه (N=6) 83
شکل4-46- اثر تعداد نقاط محاسبه ای بر روی منحنی اشباع مایع و فشار بر حسب طول 85
شکل4-47- بررسی اثر تعداد نقاط محاسبه ای بر منحنی غلظت متان در مخلوط بر حسب طول در دو فاز گاز و مایع 85
شکل4-48- منحنی قابلیت های حرکت فاز ها بر حسب طول 86
شکل4-49- بررسی همراه بودن دو متوکسی اتانول همراه با جریان گازمیعانی برروی فشار و اشباع گاز 87
شکل4-50- بررسی همراه بودن دواتوکسی اتانول همراه با جریان گازمیعانی برروی فشار و اشباع گاز 88
شکل4-51- بررسی همراه بودن دو بوتوکسی اتانول همراه با جریان گازمیعانی برروی فشار و اشباع گاز 88
شکل4-52- منحنی فشار بر حسب طول برای بازه ی 5 تا 1500 ثانیه. (برای بازه های 50 ثانیه ای) 90
شکل4-53- منحنی فشار بر حسب زمان برای چند مقطع مغزه 90
شکل4-54- اشباع گاز بر حسب طول برای زمان 5 تا 1500 ثانیه (در بازه های 100 ثانیه ای) 91
شکل4-55- اشباع گاز بر حسب زمان برای مقاطع مختلف از مغزه 91
شکل4-56- غلظت متان در فاز مایع بر حسب طول از زمان 5 ثانیه تا 1500 ثانیه ( در بازه های 100 ثانیه ای) 92
شکل4-57- غلظت متان بر حسب زمان برای مقاطع مختلف 92
شکل4-58- غلظت متان در فاز گاز بر حسب طول برای زمان های بین 5 ثانیه تا 1500 ثانیه (در بازه های زمانی 100 ثانیه) 93
شکل4-59- غلظت متان در فاز گاز بر حسب زمان برای چهار مقطع 93
شکل4-60- منحنی افت فشار برای جریان تک فازی بر حسب زمان 95
شکل4-61- منحنی های افت فشار و اشباع ورودی سنگ برای جریان دو فازی تعریف شده 95
شکل4-62- منحنی های تراوایی نسبی دو فاز گاز و مایع برای جریان دو فازی مورد توجه 96
شکل4-63- مقایسه ی افت فشار برای جریان تک فازی و دو فازی 97
شکل4-64- منحنی افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دومتوکسی اتانول 98
شکل4-65- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو متوکسی اتانول 98
شکل4-66- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دواتوکسی اتانول 99
شکل4-67- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو اتوکسی اتانول 100
شکل4-68- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دوبوتوکسی اتانول 100
شکل4-69- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو بوتوکسی اتانول 101
شکل4-70- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دو متوکسی اتانول 102
شکل4-71- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو متوکسی اتانول 102
شکل4-72- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دو اتوکسی اتانول 103
شکل4-73- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو اتوکسی اتانول 103
شکل4-74- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دو بوتوکسی اتانول 104
شکل4-75- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو بوتوکسی اتانول 104
شکل5-1- شمای کلی از دستگاه سیلاب زنی 108
شکل5-2- منحنی رفتار فازی مخلوط متان و هپتان نرمال (85 % متان) 111
شکل5-3- منحنی تراوایی مطلق بر حسب زمان 114
شکل5-4- منحنی تراوایی نسبی بر حسب زمان قبل و بعد از تزریق دو متوکسی اتانول 114
شکل5-5- منحنی تراوایی نسبی بر حسب زمان قبل و بعد از تزریق دو اتوکسی اتانول 115
فهرست نشانه های اختصاری
a |
ترم انرژی در معادله ی حالت |
z |
کسر مولی کلی |
b |
ترم حجمی درمعادله ی حالت |
||
J |
ماتریس مشتقات |
علایم یونانی |
|
k |
تراوایی |
∆ |
اختلاف |
L |
طول مغزه |
∆AB |
شدت همبستگی |
Mw |
جرم مولی |
δ(x) |
دلتای دیراک |
nc |
تعداد اجزای مخلوط |
μ |
گرانروی |
Pc |
فشار بحرانی |
ρ |
چگالی |
R |
ثابت جهانی گاز ها |
φ |
تخلخل سنگ |
S |
اشباع |
ضریب فوگاسیته جزء در مخلوط |
|
T |
دما |
||
Tc |
دمای بحرانی |
زیر نویس ها |
|
t |
زمان |
i |
شمارنده |
v |
حجم مولی |
j |
شمارنده |
w |
تابع آزمون |
k |
شمارنده |
x |
کسر مولی در فاز مایع |
A |
سایت A |
y |
کسر مولی در فاز گاز |
g |
گاز |
Z |
ضریب تراکم پذیری |
l |
مایع |
