عنوان مقاله :
مطالعه سازوكار‌هاي مؤثر بر بازيافت نفت در فرآيند تزريق متناوب پليمر و گاز كربن‌دي‌اكسيد با استفاده از ميكرومدل
عنوان به زبان ديگر :
Study of Mechanisms Affecting the Heavy Oil Recovery in the Polymer Alternating CO2 Injection using Micro-model
پديد آورندگان :
صيادي، صبا دانشگاه صنعتي سهند - دانشكده مهندسي نفت و گاز، تبريز، ايران , چهاردولي، محمد دانشگاه صنعتي سهند - دانشكده مهندسي نفت و گاز، تبريز، ايران , سيم جو، محمد دانشگاه صنعتي سهند - دانشكده مهندسي نفت و گاز، تبريز، ايران
كليدواژه :
ميكرومدل , مطالعه سازوكاري , تزريق متناوب پليمر و گاز كربن‌دي‌اكسيد , نفت گرانرو , ازدياد‌‌برداشت
چكيده فارسي :
استفاده از روش تزريق متناوب پليمر و گاز كربن‌دي‌اكسيد در مخازن نفت سنگين مي تواند باعث افزايش بازيافت نفت شود. در اين روش، بازده جابه‌جايي ميكروسكوپي با حضور گاز بهبود مي‌يابد و بازده جاروبي ماكروسكوپي توسط پليمر بهبود مي‌يابد و مجموع اين دو اثر باعث عملكرد بهتر اين روش مي‌شود. در اين مطالعه، سازوكار‌هاي توليد نفت در فرآيند تزريق متناوب پليمر و گاز كربن‌دي‌اكسيد با استفاده از ميكرومدل شيشه‌اي بررسي شده است. ميكرومدل دوبعدي آب‌دوست با الگوي توليدي-تزريقي مورب براي تجسم حفرات در طول آزمايش‌هاي جريان استفاده شد كه توسط يك دوربين با وضوح بالا به منظور ضبط رخدادهاي ميكروسكوپي در هنگام جابه‌جايي نفت گرانرو تجهيز گرديد. يك نفت مدل پارافيني با ويسكوزيته Pa.s 028/0 براي شبيه‌سازي شرايط مخزن نفت گرانرو، و پلي آكريل آميد جزئي هيدروليز شده با غلظت ppm 1500 براي كنترل تحرك فاز آبي استفاده شد. در ابتدا ميكرومدل به ترتيب با تزريق آب شور تا رسيدن به اشباع صد در صدي آب و سپس با تزريق نفت تا رسيدن به اشباع آب كاهش نيافتني اشباع گرديد. سپس براي بررسي جريان‌هاي سه فازي بازيافت نفت باقي‌مانده، چرخه‌هاي متناوب پليمر و گاز در دو نسبت پليمر به گاز 1:1 و 2:1 تزريق شد. در اين پژوهش، رخدادهاي ميكروسكوپي مؤثر در جابه‌جايي نفت گرانرو در طي فرآيند تزريق متناوب پليمر و گاز كربن‌دي‌اكسيد بررسي شد كه منجر به شناسايي چندين سازوكار مؤثر در بازيافت نفت از طريق بهبود جريان بين منافذ دور زده شده و سيال تزريقي گرديد. تشكيل خوشه‌هاي متحرك گاز و الاستيسيته پليمر منجر به بازيابي افزايشي نفت شد. خوشه گازي متحرك، دو پديده آشام دوتايي و تخليه دوتايي را در مقياس منافذ ايجاد نمود. جاروب حفره به حفره نفت توسط محلول پليمر، تشكيل رشته‌هاي پليمري پيوسته و ناپيوسته، وجود حباب‌ها و خوشه‌هاي گازي متحرك از ديگر سازوكار‌هاي شناسايي شده براي بازيابي افزايشي نفت در اين فرآيند هستند. بررسي ماكروسكوپي و كمي آزمايش‌ها نشان دهنده بهبود بازده جاروب حجمي نفت گرانرو در اثر تزريق متناوب پليمر و گاز مي‌باشد. بازيافت نهايي نفت حاصل از اين روش در دو نسبت 1:1 و 2:1 به ترتيب 76 و 73% بود كه نشان‌دهنده‌ي عملكرد بهتر نسبت پليمر به گاز 1:1 مي‌باشد. نتايج بيانگر عملكرد خوب اين روش در مقياس آزمايشگاهي است و اين روش از پتانسيل خوبي براي ازدياد برداشت نفت برخوردار است.
چكيده لاتين :
In gas injection processes, due to a large viscosity contrast, sweep efficiency is incomplete and large volume of oil is left behind in the reservoir. Polymer alternating CO2 gas (CO2-PAG) injection can be used to improve sweep efficiency and increase oil recovery. This method benefits form an improved microscopic displacement with the injection of gas, and an enhanced macroscopic sweep efficiency with the injection of polymer. To the best of our knowledge, this method has not been studied in the micr scale. The purpose of this study is to investigate the mechanisms of oil production in the CO2-PAG injection process using glass micromodels. Two-dimensional water-wet micromodel with a diagonal injection-production pattern was utilized to visualize the pore-scale oil recovery mechanisms. The micromodel was well equipped with a high resolution camera to capture microscopic phenomena during the oil displacement. A paraffinic model oil with a viscosity of 0.028 Pa.s was used as the representative of viscous crude oil. Moreover, partially hydrolyzed polyacrylamide with a concentration of 1500 ppm was used to control the mobility of the aqueous phase. Initially, the micromodel was saturated with saline water i.e., fully saturation, then oil was injected to achieve an irreducible water saturation. Afterwards, to investigate the EOR potential of CO2-PAG, the alternate cycles of gas and polymer were injected at two PAG ratios of 1:1 and 2:1. Microscopic phenomena affecting oil displacement during the process of CO2-PAG injection were investigated. Therefore, it was possible to identify several effective mechanisms that improve oil recovery. Results show that both the formation of mobile gas clusters and polymer elasticity increased oil recovery. Mobile gas clusters caused double drainage and imbibition in the micromodel system. A pore to pore oil displacement by polymer solution, the formation of continuous and discontinuous polymer strings, the existence of mobile blobs and gas clusters were observed and identified during the CO2-PAG injection process. Results confirmed that an improvement in the volumetric sweep efficiency was achieved by the CO2-PAG injection. In 1: 1 PAG ratio, a higher volume sweep efficiency was obtained.
