بررسی اثرات امتزاج پذیری، ترشوندگی و سرعت تزریق در تزریق دی اکسیدکربن در مقیاس حفره سنگ مخزن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

بررسی فرایند تزریق co2 در سنگ مخزن با هدف ذخیره سازی و کاهش اثرات مخرب زیست محیطی یا بمنظور ازدیاد برداشت نفت می تواند به دو صورت آزمایشگاهی و یا شبیه سازی و در مقیاس های از حفره تا میدان انجام شود. به هرحال، برای بررسی عوامل موثر جریانی و مکانیسم های حاکم بر جریان سیالات از مدل سازی مقیاس حفره استفاده می شود. در این کار پژوهشی برای بررسی عوامل موثر اثرگذار در مقیاس حفره از هندسه استخراج شده از یک برش دو بعدی از تصاویر میکرو سی تی یک نمونه ماسه سنگی استفاده شده و شبیه سازی جریان دو فازی co2 و نفت با رویکرد میدان فازی و با حلگر عددی کامسول پیاده سازی می شود. به طور خاص اثر امتزاج پذیری، ترشوندگی و سرعت تزریق در فرایند تزریق co2 بررسی شده و نتایج ضریب بازیافت نفت، میزان co2 در جریان خروجی، و وابستگی آنها به ترشوندگی محیط سنگ، کشش سطحی و نرخ تزریق مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج نشان داد که کشش سطحی و ترشوندگی اثر قابل توجهی در روند جابجایی دوفازی دارد، به طوری که به عنوان مثال، ترشوندگی بیشتر نمونه نسبت به سیال تزریقی باعث بهبود بازدهی فرایند جابجایی (تا حد افزایش ۲۵٪ ضریب بازیافت نفت) می شود. سرعت تزریق co2 نیز که همراه با افزایش قدرت نیرو های ویسکوز است می تواند در شرایط با کشش سطحی های متفاوت اثرات مختلفی داشته باشد، لذا نتایج بررسی می تواند در ارزیابی سرعت بهینه برای تزریق دی اکسید کربن در شبیه سازی کمک کننده باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effects of miscibility, wettability, injection rate during co2 injection in pore scale of reservoir rocks

نویسنده [English]

  • mohsen masihi
Sharif University of Technology
چکیده [English]

Investigating the process of CO2 injection in the reservoir rock with the aim of storage and reducing the environmental effects or to increase the oil recovery can be performed by either laboratory or simulation studies and on pore to field scales. However, pore scale modeling is used to investigate the factors effective on flow and mechanisms governing fluid flow. In this research work, to investigate the main factors, the geometry extracted from a 2D section of the micro CT images of a sandstone sample is used, and simulation of the two-phase flow (CO2 and oil) with the phase field approach have been implemented with Comsol software. In particular, the effect of miscibility, wettability, and injection speed in the co2 injection process is investigated, and the results of the oil recovery factor, the amount of co2 in the output, and their dependence on the wettability, surface tension, and injection rate are evaluated. The results showed that surface tension and wettability have a significant effect on the two-phase displacement process, so that, for example, more wettability of the sample compared to the injected fluid improves the efficiency of the displacement process (up to a 25% increase in the oil recovery factor). The rate of co2 injection, which is accompanied by the increase in the strength of viscous forces, can have different effects at various surface tension values, so the results of this study can be helpful in evaluating the optimal rate for carbon dioxide injection.

کلیدواژه‌ها [English]

  • co2 injection
  • miscibility
  • wettability
  • injection rate
  • pore scale
  • simulation
  • comsol