%41تخفیف

دانلود پروژه:مدلسازی ریاضی ازدیاد برداشت از مخازن نفت به روش میکروبی

تعداد107 صفحه در فایل word

مهندسي شیمی

 

کارشناسي ارشد رشته مهندسي شیمی گرايش مخازن هیدروکربوری

 

 

مدلسازی ریاضی ازدیاد برداشت از مخازن نفت به روش میکروبی

چکیده

بهمنظورشبيهسازيانتقالباکتري،رشدومتابوليتهايميکروبيتوليدشدهدرمحيطمتخلخلوهمچنيناثرآندرميزانازديادبرداشتنفتبهروشميکروبي يکمدلدوبعدي،چهارفازيتهيهشدهاست.درفرآيندازديادبرداشتنفت به روش میکروبی هنگام رشد باکتری، چندین نوع متابولیت مانند الکل، سورفکتانت، گاز و پلیمر تولید می شوند، که باعث افزايش راندمان توليد نفت ميشوند.مكانيسم هاي ميكربي ازدياد برداشت نفت در اين مدل شامل افزايش فشار مخزن در نتيجه توليد گاز دي­اكسيد كربن و نيتروژنکه در مدلهای پیشین در نظر گرفته نشده اند، و همچنين بهبود بازده جاروب سيلاب زني در نتيجه تشكيل بيوفيلم در مناطق با تراوايي بالا است. ابتدا معادلات ریاضی مربوط به  انتقال و رشد میکروارگانیسم ها نوشته و این معادلات با توجه به شرایط مرزی و اولیه به صورت عددی حل شده اند. از روش IMPES برای بدست آوردن توزيعفشارواشباعجزئيهريکازفازها استفاده شده ودرمرحلهبعدمعادلاتانتقالجرممربوطبههريکازاجزاءفازآبيبهروشاپراتورجداکننده حل شده اند. مقايسهحلعدديمدلارائهشدهبانتايجحاصلازمطالعاتتجربيدرستيمدلرابهمنظورپيشبيني میزان رشد و انتقالميکروب درمحيطمتخلخل تایید می­کند، البته در بعضی موارد مقایسه نتایج حاصل از مدلبانتايجحاصلازمطالعاتتجربي حداکثر 10 درصد خطا را نشان می­دهد، وهمچنين مدل ارائه شده افزایشميزانازديادبرداشتدرنتيجهتيمارميکروبي رانشانميدهد.

کلماتکليدي:ازديادبرداشتنفت‐ميكروارگانيسم‐مدلسازيرياضي‐بيوفيلم

 

فهرست مطالب

فصلاولمقدمه…………. 1

1-1مقدمه…………………. 1

1-2روشهایازدیادبرداشتنفت………….. 2

1-2-1ازدیادبرداشتبهروشمیکروبیMEOR)). 2

1-3عواملموثردربازیافتنفت……………… 3

1-3-1مکانیسمهایموثردرازدیادبرداشتبهروشمیکروبیMEOR   5

1-4 شیوههایاجراییMEOR……………… 5

فصلدوممدلسازيفرآيندازديادبرداشتميكربي و مرور منابع  7

2-1مرورِمدلسازیریاضیفرآیند.MEOR.. 8

2-2معادلاتاساسیدرفرآیندازدیادبرداشتنفتبهروشمیکروبی  11

2-2-1فرضیاتمدل……………………………..  11

2-2-2معادلاتانتقالجرم…………………….  12

2-2-3سرعترشد،تولیدومصرف………… 14

2-2-4 جذب………………………………………..  15

2-3مدلکاهشتراوایی………………………… 16

2-4مدلنفتسیاه………………………………..  19

2-5 مدلسازیمکانیسمهایافزایشبرداشتنفتبهروشمیکروبی  23

2-5-1کششسطحی………………………………..  23

2-5-2اشباعزدائیموئینه……………………….  23

2-5-3فشارموئینه………………………………….  24

2-5-4تراوایینسبی……………………………..  24

2-5-5لزجتفازآبیبیوپلیمری………………. 25

2-5-6بیوگاز…………………………………………  25

2-6حلعددیمعادلاتفشار–اشباعومعادلاتانتقالجرمدرفازآبی  32

2-7سیستمشبکهبندی…………………………..  32

2-8 تخمینمعادلهفشار…………………………….  33

2-9تخمینمعادلهاشباع…………………………  37

2-10تخمینمعادلاتانتقالجرمهرجزء……… 37

2-11مدلچاه……………………………………..  42

2-11-1روشفشارثابتدرتهچاه………….. 43

2-11-2روشدبیثابتتولیدیمایع……….. 44

2-12اپراتورجداکننده…………………………..  47

2-13حلعددیمعادلاتانتقالجرمدرفرآیندMEORبهروشاپراتورجداکننده  49

2-13-1ترمهایفلاکسی………………………..  51

2-13-2ترمهایحجمی…………………………  52

2-14مقایسهروشخطیباروشاپراتورجداکننده. 52

2-15الگوریتم ( مراحلاجرایبرنامه)……….. 53

فصلسوم: تحلیل و بررسی نتایج مدلسازی…………………  58

3-1مقدمه……………………………………………  59

3-2مقایسهنتایجشبیهسازیبانتایجتجربی.. 59

3-2-1شبیهسازیمغزیاستاتیک……………. 59

3-2-2شبیهسازیسیلابزنیمیکروبیمغزی. 65

3-3آناليزحساسيتفرايندMEOR………….. 78

3-3-1گرفتگیمیکروبی……………………….  80

3-3-2کنترلتحرکتوسطبیوپلیمر………… 82

3-3-3بیوسورفکتانت……………………………  84

3-3-4بیوگاز……………………………………….  85

فصلچهارم: نتیجه گیری و پیشنهادات……………….  87

4-1نتیجهگیری…………………………………..  88

4-2پیشنهادات……………………………………..  89

نامگذاری…………………. 90

فهرستمراجع…………….. 93

ضمائم………………………. 96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل­ها

شکل‏2‑1: نماییازفازهایدرونمخزن 12

شکل2‑2: شمارهگذاریبلاکهابراییکسیستمبلاک 3×4 33

شکل‏2‑3: ماتریسضرایبمعادلهفشاربراییکسیستمبلاک 3×4 33

شکل‏2‑4: مراحلاجرایبرنامه 57

شکل‏3‑1: نماییازاجزاءورودیومحصولاتدرونمغزی 60

شکل‏3‑2:رشدتودهمیکروبیدرمغزیدرشرایطاستاتیک 62

شکل‏3‑3: میزانتولیداستاتدرمغزیدرشرایطاستاتیک 62

شکل‏3‑4: میزانتولیدنیتروژنتوسطمیکروارگانیسمدرمغزیدرشرایطاستاتیک 63

شکل‏3‑5: میزانتولیددیاکسیدکربنتوسطمیکروارگانیسمدرمغزیدرشرایطاستاتیک 63

شکل‏3‑6: میزانمصرفگالاکتوزتوسطمیکروارگانیسمدرمغزیدرشرایطاستاتیک 64

شکل‏3‑7: میزانمصرفنیتراتتوسطمیکروارگانیسمدرمغزیدرشرایطاستاتیک 64

شکل‏3‑8: نماییازاجزاءورودیومحصولاتدرسیلابزنیمیکروبیتوسط باکتری Ecoil 66

شکل‏3‑9: یکسیستمیکبعدی،برایشبیهسازیهریکازتیمارهاکهشاملسهمرحلهمیباشد 67

شکل‏3‑10:میزانتولیداستاتدرطیفرآیندMEORتوسطمیکروارگانیسمE.coil RW262 70

شکل‏3‑11:میزانتولیدگاز (CO2,N2)  توسطمیکروارگانیسمE.coil RW262 70

شکل‏3‑12: میزانمصرفنیتراتدرطیMEORتوسطمیکروارگانیسمE.coil RW262 71

شکل‏3‑13: میزانمصرفگلوکزدرطیMEORتوسطمیکروارگانیسمE.coil RW262 71

شکل‏3‑14: درصدکاهشتراواییدرطیMEORتوسطمیکروارگانیسمE.coil RW262 72

شکل‏3‑15: نماییازاجزاءورودیومحصولات درسیلابزنیمیکروبی توسط باکتری باسیلوس 73

شکل‏3‑16: میزانتولیدسورفکتانتدرفرآیندMEORتوسطمیکروارگانیسمBacillus JF-2 76

شکل‏3‑17:میزانتولیدنفتدرفرآیندMEORتوسطمیکروارگانیسمBacillus JF-2 76

شکل‏3‑18: میزاننفتتولیدشدهتوسطمیکروارگانیسمBacillus JF-2 77

شکل‏3‑19: درصدکاهشتراواییدرفرآیندMEORتوسطمیکروارگانیسمBacillus JF-2 77

شکل‏3‑20: میزانکاهشتراواییدرفرآیندMEORدراثرتولیدگرفتگیمیکروبی 80

شکل‏3‑21: میزانتولیدنفتدرفرآیندMEORدراثرتولیدگرفتگیمیکروبی 81

شکل‏3‑22: فاکتوربازیابینفتدرفرآیندMEORدراثرتولیدگرفتگیمیکروبی 81

شکل‏3‑23: میزانتولیدنفتدرفرآیندMEORدراثرتولیدبیوپلیمر 83

شکل‏3‑24: فاکتوربازیابینفتدرفرآیندMEORدراثرتولیدبیوپلیمر 83

شکل‏3‑25: میزانتولیدنفتدرفرآیندMEORدراثرتولیدبیوسورفکتانت 84

شکل‏3‑26: فاکتوربازیابینفتدرفرآیندMEORدراثرتولیدبیوسورفکتانت 85

شکل‏3‑27: میزانتولیدنفتدرفرآیندMEORدراثرتولیدبیوگاز 86

شکل‏3‑28: فاکتوربازیابینفتدرفرآیندMEORدراثرتولیدبیوگاز 86

فهرست جدول­ها

جدول‏2‑1: 10 جزءموجوددرفازآب 26

جدول‏2‑2: معادلاتانتقالجرمومعادلاتفشار–اشباع 27

جدول‏2‑3: سرعترشدمیکروارگانیسم،تولیدمحصولومصرفسوبسترا 28

جدول2‑4: سرعتجذباجزاءبهسنگ 29

جدول2‑‏5: مدلکاهشتراوایی 30

جدول‏2‑6: مدلهایازدیادبرداشت 31

جدول‏2‑7: معادلاتمدلنفتسیاهبهفرمتفاضلمحدود (IMPES) 45

جدول‏2‑8: معادلاتانتقالجرماجزاءبهفرمتفاضلمحدود 46

جدول‏3‑1: اطلاعاتموردنیازبرایشبیهسازیمغزیاستاتیک 61

جدول‏3‑2: اطلاعاتموردنیازبرایشبیهسازیسیلابزنیمغزی 69

جدول‏3‑3: مشخصاتهرتیماردر MEORتوسطBacillus Starin JF-2 74

جدول‏3‑4: اطلاعاتبرایشبیهسازیسیلابزنیتوسطBacillusStrain JF-2 75

جدول‏3‑5: اطلاعاتموردنیازبرایشبیهسازیمطالعهموردیسیلابزنیمیکروبی 79

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