بررسی عملکرد مدل های نفوذ مولکولی فیک تعمیم یافته و ماکسول- استیفان در شبیه سازی بازیافت نفت از مخازن شکاف دار در فرآیند تزریق گاز دی اکسید کربن و متان

مکانیزم نفوذ مولکولی مکانیزم کنترل کننده در ازدیاد برداشت از مخازن شکاف دار با تراوایی و ارتفاع ماتریس پایین در شرایط تزریق گاز است و این در حالی است که مدل های مرسوم برای شبیه سازی عملکرد نفوذ مولکولی با محدودیت هایی مواجه است. هدف اصلی این مطالعه، ارزیابی مدل های مختلف نفوذ مولکولی در بازیافت نفت از مخازن شکاف دار حین فرآیند تزریق گاز و همچنین مقایسه با نتایج حاصل از یک نرم افزار تجاری است. بدین منظور مطابق مدل های موجود یک شبیه ساز پیاده سازی و با نتایج آزمایشگاهی معتبر اعتبارسنجی می گردد. سپس از شبیه ساز توسعه داده شده برای بررسی عملکرد دو گاز امتزاجی دی اکسید کربن و متان جهت تزریق به یک بلوک ماتریس استفاده می شود. دلیل تفاوت میان نتایج حاصل از مدل ها، استفاده از مدل ترمودینامیک برگشت‎ناپذیر در محاسبه غلظت اجزا در سطح تماس دو فاز نفت و گاز در کنار به کارگیری ضرایب نفوذ تنسوری و همچنین استفاده از گرادیان پتانسیل شیمیایی به عنوان نیروی محرکه انتقال جرم در مدل های فیک تعمیم یافته و ماکسول- استیفان است که در مدل فیک کلاسیک این گونه عمل نمی شود. همچنین نتایج حاصل از نرم افزار تجاری، به سبب فرمولاسیون مشابه، نزدیک به نتایج مدل کلاسیک فیک است. علاوه بر این نتایج تغییرات جزء مولی متان و دی اکسید کربن و همچنین گرانروی نفت برحسب زمان در شرایط تزریق گاز مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از قانون فیک کلاسیک و یا نرم افزارهای تجاری برای پیش بینی میزان تولید نفت از مخازن شکاف دار در شرایطی که مکانیزم نفوذ مولکولی کنترل کننده است کافی نیست لذا لازم است از مدل های نفوذ فیک تعمیم یافته یا ماکسول- استیفان در مدل سازی استفاده شود.

Keywords:

نفوذ مولکولی , مخازن شکاف دار , تزریق گاز , فیک تعمیم یافته , ماکسول- استیفان