بررسی آزمایشگاهی رفتار افت فشار سیال عبوری از شکاف تحت فشار بسته شدن

در صنعت نفت و صنایع دیگر رابطه دارسی کاربرد وسیعی برای توصیف حرکت سیال در درون فضای متخلخل دارد. این رابطه برای توصیف جریان سیال در فضای متخلخل تحت شرایط جریان آرام است و بر اساس مشاهدات آزمایشگاهی به دست آمده است.جریان آرام در سرعتهای پایین سیال رخ میدهد. اما برای شرایطی که نرخ جریان بسیار زیاد است، بهعنوان مثال در نزدیکی دهانهی چاه، معادله دارسی جواب دقیقی برای توصیف جریان سیال به ما نمیدهد. در سال 1901 فورکیمر با ارائه رابطهای توانستتا نقص رابطه دارسی را برای نرخ جریانهای بالا برطرف کند، این رابطه به رابطه فورکیمر معروف شد. درواقع در این رابطه یک ترمغیردارسی به رابطه دارسی اضافه شده است. این ترم از حاصلضرب ضریب غیردارسی، چگالی سیال و توان دوم سرعت سیال به دست میآید. در این پژوهش ابتدا بر اساس استانداردAPIدستگاه اندازهگیری هدایتپذیری شکاف طراحی و ساخته شد. سپس با انجام تعداد زیادی تست با این دستگاه، رفتار افت فشار سیال عبوری از شکاف تحت فشار بستهشدنهای مختلف بررسی شد. نتایجنشان دادند که افت فشارهای واقعی چندین برابر بیشتر از مقادیر پیشبینیشده توسط رابطه دارسی بودند. بر اساس نتایج این آزمایشها، معادله فورکیمر در اعداد رینولدز بالا، افت فشار دقیقی را بر اساس دبی جریان سیال پیشبینی میکند.

Keywords:

فرآیند لایه شکافی , جریان غیردارسی , پیشبینی افت فشار , رابطه فورکیمر