%36تخفیف

دانلود پروژه:بررسی عملکرد ذرات از پیش تشکیل شده ژل (PPG)در ازدیاد برداشت نفت

تعداد91صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی شیمی – مهندسی فرآیند

بررسی عملکرد ذرات از پیش تشکیل شده ژل (PPG)در ازدیاد برداشت نفت

چکیده

تولید ناخواسته آب در کنار نفت در مخازن نفتی، به عنوان یکی از چالش­های عمده در مهندسی نفت، باعث تحمیل هزینه­های بالا و مشکلاتی چون خوردگی تجهیزات، جداسازی آب، دفع آب جداسازی شده و دیگر موارد می­شود. از پرکاربردترین روش­های کنترل و کاهش تولید ناخواسته آب، استفاده از سامانه ذرات از پیش تشکیل شده ژل است. این روشبه علت هزینه­های اولیه پایین­تر مورد توجه قرار گرفته است. به دليل ويژگي­های منحصر به فرد ذرات از پیش تشکیل شده ژل، برخي از نقاط ضعف ژل­هایپليمری درجا از قبيل عدم کنترل پذيري زمان بندش ژل و تغيير ماهيت ژلانت در اثر تماس با سيال و مـواد معدني چاه­هاي نفت، برطرف می­شود.این امر امکان نفوذ هر چه بیشتر این ذرات را در عمق چاه فراهم می‌کند. ذرات از پيش تشکيل شده ژل، دارای اندازه قابل تنظیـم هستنـد. این ذرات ژل، توانایی ورود به برخی از شکاف­ها در مناطـق کم تراواتر را دارند و مي­توانند بدون هيچ تاثير پذيري، با استفاده از آب توليدي از چاه­ها تهيه بشوند. بازدهی عملیات استفاده از ذرات از پیش تشکیل شده ژل به چندین عامل از جمله غلظت مواد سازنده، میزان شوری آب چاه، اندازه ذرات، دمای محیط و ضخامت شیارها و شکاف­های چاه، بستگی دارد.

در همیـن راستا پژوهـش حاضر با هدف بررسی عملکرد ذرات از پیـش تشکیـل شده ژل به دوبخـش        الف) بررسی اثر دما و اندازه ذرات بر میزان تورم ذرات ژل و ب) عملکرد ذرات ژل ساختـه شـده از پلیمر پلی اکریل آمید-استات کرومIII، بر تراوایی آب و نفتدر جریان­های شعاعی می­پردازد. با هدف نزدیکتر شدن شرایط آزمایشگاهی به شرایط واقعی چاه، از سامانه دو بعدی چاه برای جریان­های شعاعی استفاده می­شـود. نتایج به دست آمـده از آزمایش­ها نشان می­دهـد که با افزایش دما، میزان تورم ذرات از پیش تشکیل شده ژل افزایش می­یابد و ذرات ژل با اندازه بین 100 میکرون تا 180 میکرون بیشترین میزان تورم را دارند. ذرات درشت تر با اندازه میانگین 300  میکرونکمترین اثر را بر تراوایی نفت و ذرات ریز تر با اندازه میانگین 100 میکرون مطلوب ترین اثر را بر تراوایی آب از خود نشان می­دهند.

واژه­های کلیدی: ذراتاز پیش تشکیل شده ژل؛تراوایی؛ جریان شعاعی؛ تورم؛ دما؛ اندازه ذرات ژل

عنوان                                                                                                                          صفحه

فهرستمطالب.. ‌أ

فهرستعلایمونشانه­ها.. ‌ج

فهرستجدول­ها.. ‌د

فهرستنمودارها.. ‌و

فهرستشکل­ها.. ح

فصل اولمقدمه

1-1 مقدمه.. 2

1-2 هدفپژوهش.. 3

فصل دوممروری بر ادبیات موضوع

2-1 نسبتتورمتعادلی.. 5

2-2 ضریبمقاومتباقیمانده.. 5

2-3 سازوکارکاهشنامتجانستراوایی.. 6

2-4 ذراتازپیشتشکیلشدهژل.. 6

2-5 مروریبرمطالعاتگذشته.. 9

فصل سوم    مواد، دستگاه­ها و روش کار

3-1 موادودستگاه­ها.. 14

3-2 نحوهتهیهذراتازپیشتشکیلشدهژل.. 17

3-2-1  میزانموردنیازپودرپلیمرخشک.. 19

3-2-2 محاسبهمیزانموردنیازعاملشبکهساز.. 20

3-2-3 غلظتمحلولپلیمرساختهشده.. 20

عنوان                                                                                                                          صفحه

3-2-4 تهیهتخلخل.. 21

3-3 بررسیاثردماواندازهذراتبرمیزانتورمذراتازپیشتشکیلشدهژل.. 21

3-4 بررسیعملکردذراتازپیشتشکیلشدهژلبرتراواییآبونفت.. 24

فصل چهارم    نتایج و بجث

4-1 آزمایشاثردماواندازهبرمیزانتورمذراتازپیشتشکیلشدهژل.. 31

4-2 آزمایشبررسیعملکردذراتازپیشتشکیلشدهژلبرتراواییآبونفت.. 37

4-2-1 سازوکارکاهشنامتجانستراوایی.. 50

4-2-2 ضریبمقاومتباقیماندهنفت.. 52

4-2-3 ضریبمقاومتباقیماندهآب.. 53

فصل پنجم    نتیجه گیری و پیشنهادها

5-1 نتیجهگیری.. 56

5-2 پیشنهادهابرایپژوهش­هایآتی.. 57

واژهنامهفارسیبهانگلیسی.. 59

واژهنامهانگلیسیبهفارسی.. 61

مراجع.. 63

پیوست.. 67

فهرست علایم و نشانه­ها

 

بعد زمان

تخلخل

تراوایی

تراوایی  موثر آب

تراوایی موثر نفت

چگالی

حجم

درجه تخلخل کلی

دما

سرعت جریان

شعاع خارجی مخزن

شعاع چاه

ضخامت مخزن

ضریب مقاومت باقی مانده

ضریب نفوذ مولکولی سیالات

فشار جریان درون چاه

فشار خارجی

قطر

گرانروی سیال

سازوکار کاهش نامتجانس تراوایی

شدت جریان سیال

نسبت تورم تعادلی

وزن ذرات متورم شده ژل

وزن ذرات خشک ژل

 

 

 

فهرست جدول­ها

عنوان صفحه

جدول 1-1طرح پژوهش………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3

جدول 2-1 دسته بندی ذرات از پیش تشکیل شده ژل………………………………………………………………………………………………………7

جدول 3-1 مواد مورد استفاده در پژوهش…………………………………………………………………………………………………………………………14

جدول 3-2 مشخصات فیزیکی پلیمر پلی اکریل آمید……………………………………………………………………………………………………….15

جدول 3-3 دستگاه­های مورد استفاده در پژوهش……………………………………………………………………………………………………………..15

جدول 3-4 مشخصات پمپ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..16

جدول3-5 مراحل تهیه ذرات از پیش تشکیل شده ژل……………………………………………………………………………………………………..18

جدول 3-6 طرح آزمایش اثر دما و اندازه ذرات بر میزان تورم ذرات از پیش تشکیل شده ژل………………………………………..22

جدول 3-7 نقاط زمانی اندازه گیری وزن ذرات ژل متورم شده………………………………………………………………………………………..23

جدول 3-8 طرح آزمایش بررسی عملکرد ذرات از پیش تشکیل شده ژل بر تراوایی آب و نفت……………………………………..25

جدول 3-9 مراحل انجام آزمایش عملکرد ذرات از پیش تشکیل شده ژل بر تراوایی آب و نفت……………………………………..28

جدول3-10 مقایسه رابطه دارسی برای جریان­های شعاعی و معادله خط………………………………………………………………………..29

جدول 4-1 نسبت تورم تعادلی ذرات از پیش تشکیل شده ژل…………………………………………………………………………………………30

جدول 4-2 آزمایش اول……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..38

جدول4-3 آزمایش دوم………………………………………………………………………………………………………………………………………………………39

جدول4-4 آزمایش سوم……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..40

جدول4-5 آزمایش چهارم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..41

عنوان صفحه

جدول4-6 آزمایش پنجم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….42

جدول4-7 آزمایش ششم……………………………………………………………………………………………………………………………………………………43

جدول4-8 آزمایش هفتم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….44

جدول4-9 آزمایش هشتم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..45

جدول4-10 آزمایش نهم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….46

جدول4-11 آزمایش دهم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..47

جدول4-12 آزمایش یازدهم……………………………………………………………………………………………………………………………………………….48

جدول 4-13 سازوکار کاهش نامتجانس تراوایی به دست آمده از آزمایش سیلابزنی……………………………………………………….50

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست نمودار­ها

عنوان صفحه

نمودار4-1 شدت تورم ذرات ژل در دمای 90……………………………………………………………………………………………………………33

نمودار4-2 شدت تورم ذرات ژل در دمای 25……………………………………………………………………………………………………………33

نمودار4-3 شدت تورم ذرات ژل در دمای 60……………………………………………………………………………………………………………34

نمودار4-4تورم ذرات کوچکتر از 100 میکرون……………………………………………………………………………………………………………….34

نمودار4-5تورم ذرات بین 100 میکرون تا 180 میکرون………………………………………………………………………………………………..35

نمودار4-6تورم ذرات بین 180 میکرون تا 430 میکرون………………………………………………………………………………………………..35

نمودار4-7تورم ذرات بیشتر از 430 میکرون…………………………………………………………………………………………………………………..35

نمودار4-8تورم ذرات ژل در سه دمای مورد بررسی………………………………………………………………………………………………………..36

نمودار 4-10 تراوایی نفت و آب در آزمایش اول………………………………………………………………………………………………………………..39

نمودار 4-11 تراوایی نفت و آب در آزمایش دوم………………………………………………………………………………………………………………..40

نمودار 4-12 تراوایی نفت و آب در آزمایش سوم………………………………………………………………………………………………………………41

نمودار 4-13 تراوایی نفت آب در آزمایش چهارم………………………………………………………………………………………………………………42

نمودار 4-14 تراوایی نفت و آب در آزمایش پنجم……………………………………………………………………………………………………………..43

نمودار 4-15 تراوایی نفت و آب در آزمایش ششم……………………………………………………………………………………………………………..44

نمودار 4-16 تراوایی نفت وآب در آزمایش هفتم……………………………………………………………………………………………………………….45

نمودار 4-17 تراوایی نفت و آب در آزمایش هشتم……………………………………………………………………………………………………………46

نمودار 4-18 تراوایی نفت و اب در آزمایش نهم………………………………………………………………………………………………………………..47

عنوان صفحه

نمودار 4-19 تراوایی نفت و اب در آزمایش دهم……………………………………………………………………………………………………………….48

نمودار 4-20 تراوایی نفت و آب در آزمایش یازدهم…………………………………………………………………………………………………………..48

نمودار4-21 تغییرات سازوکار کاهش نامتجانس تراوایی……………………………………………………………………………………………………51

نمودار 4-22 تغییرات ضریب مقاومت باقی مانده نفت………………………………………………………………………………………………………52

نمودار 4-23 تغییرات ضریب مقاومت باقی مانده آب………………………………………………………………………………………………………..53

فهرست شکل­ها

عنوان صفحه

شکل 2-1 تصویر میکروسکوپی ذرات از پیش تشکیل شده ژل…………………………………………………………………………………………..7

شکل 2-2 ذرات از پیش تشکیل شده انشعاب دار ژل………………………………………………………………………………………………………….8

شکل 2-3 ذرات از پیش تشکیل شده ژل (الف) قبل از تورم و (ب) بعد از تورم………………………………………………………………..9

شکل 3-1 سامانه دو بعدی جریان­های شعاعی………………………………………………………………………………………………………………….16

شکل3-2 ژل خشک شده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………17

شکل 3-3 ذرات از پیش تشکیل شده ژل………………………………………………………………………………………………………………………….18

شکل3-4  مراحل انجام آزمایش اثر دما و اندازهذرات بر تورم ذرات از پیش تشکیل شده ژل………………………………………..23

شکل 3-5 نمونه­های مورد اندازه گیری در دمای 90 (سمت راست) و دمای25 (سمت چپ)………………………….23

شکل 3-6 سامانه سیلابزنی شعاعی……………………………………………………………………………………………………………………………………24

شکل 3-7 ذرات از پیش تشکیل شده ژل با اندازه میانگین (الف) 300 میکرون و (ب) 100 میکرون……………………………24

شکل 3-8ایده قرار دادن مستقیم پودر خشک درون سامانه جریان­های شعاعی…………………………………………………………….25

شکل 3-9 بستر متخلخل آغشته به آب و نفت و آماده اعمال ذرات از پیش تشکیل شده ژل…………………………………………26

شکل 3-10شعاع بهینه اعمال پودر متورم شده ذرات از پیش تشکیل شده ژل……………………………………………………………..27

شکل 3-11 سامانه جریان­های شعاعی پس از انجام سیلابزنی………………………………………………………………………………………….27

شکل 3-12  شیب خط معرف تراوایی……………………………………………………………………………………………………………………………….29

شکل4-1 نمونه ذرات درشت تر از 430 میکرون (الف) قبل و (ب) پس از رسیدن به تورم تعادلی………………………………..31

شکل 4-2  نمونه ذرات ریزتر از 110 میکرون (الف) قبل و (ب) پس از رسیدن به تورم تعادلی…………………………………….31

عنوان صفحه

شکل پ-1  جریان­های شعاعی در چاه………………………………………………………………………………………………………………………………67

شکل پ-2 حجم کنترل در مختصات شعاعی…………………………………………………………………………………………………..

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo