Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Khazali,Masoud Haghshenas fard
علیرضا خزعلی (استاد راهنما) مسعود حق شناس فرد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masuod Jalali
مسعود جلالی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Study and simulation of gel diverter in acidizing of oil wells wiht using Computational Fluid Dynamics (CFD)
In acidizing of carbonate reservoir, because of heterogeneous permeability in the reservoir, injected acid flows preferentially to the high_perm regions and it reacts with the surface of the reservoir which leads to weak stimulation of low_perm regions. Therefore, use of acid diverting technique for uniform stimulation is practical. Injection of viscoelastic surfactant_based self diverting (SDVA) acid is an effective method to divert acid to low_perm regions. Micelles in SDVA acid has the ability that with increasing pH, converts from spherical form to rod form which results in a sudden increase of fluid viscosity. Viscosity increasment performs temporally barrier inside high_perm region and diverts acid to low_perm region. In this study, wormholes distribution is simulated using two_scale continuum model with CFD. The effect of injection rate on dissolution pattern and required acid volume for single core breakthrough using conventional HCl acid and self diverting acid is analyzed and optimum injection rate is aquired. Simulation results of single core shows that when HCl acid is injected, injection pressure reduces uniformly with increasment of permeability due to dissolution while in the case of using self diverting acid, injection pressure is non uniform because of variation of viscosity. For showing diversion of acid, double core is used so that flow diversion-time plot for the two systems is compared together. Simulation results of dissolution pattern of double core shows when SDVA acid used, wormholes penetrates in higher depth in the low_perm regions compared to HCl acid and when breakthrough happens in high_perm regions, diffusion of wormholes in low_perm regions stops for both acid systems. Finally, wormholes distribution is simulated in 3D coordinates for cylinder core, simulation results is compared with experimental resulte, and their compatibility is proven. Keyworde : wells damage, acidizing, wormhole, acid diversion
: در اسیدکاری مخازن کربناتی، به دلیل ناهمگنی تراوایی مخزن، اسید تزریق شده ترجیحاً به نواحی پر تراوا جریان یافته و با سنگ مخزن واکنش داده و سرانجام باعث انگیزش ضعیف نواحی کم‌تراوا می‌شود. در این حالت استفاده از تکنیک‌های انحراف اسید، برای انگیزش یکنواخت، کارآمد می‌باشند. تزریق اسید خود‌انحراف بر پایه سورفکتانت ویسکوالاستیک(SDVA) روش مؤثری برای انحراف اسید به نواحی کم‌تراوا می‌باشد. مایسل‌های موجود در اسید خود انحراف بر پایه ‌سورفکتانت این قابلیت را دارند که با افزایش pH ، به دلیل حلالیت مغزه با اسید، از حالت کروی به حالت میله‌ای تبدیل شده و باعث افزایش ناگهانی ویسکوزیته سیال شوند. افزایش ویسکوزیته، شبیه یک مانع موقت درون ناحیه پرتراوا عمل کرده و اسید را به نواحی کم‌تراوا منحرف می‌کند. در این مطالعه توزیع کرم‌چاله‌ها با استفاده از مدل پیوسته دو مقیاسی توسط CFD شبیه‌سازی شده است. اثر نرخ تزریق روی الگوی حلالیت و مقدار حجم اسید لازم برای میان شکنی مغزه تکی با استفاده از اسید معمولی HCl و اسید خود انحراف، بررسی شده و دبی تزریق بهینه به دست آمد. نتایج شبیه‌سازی مغزه تکی نشان داد، وقتی که اسید HCl تزریق شده باشد فشار تزریق به صورت یکنواخت با افزایش تراوایی به دلیل حلالیت کاهش می‌یابد در حالی که وقتی از اسید خود انحراف استفاده شود، فشار تزریق، به دلیل تغییرات ویسکوزیته غیریکنواخت خواهد بود. برای نشان دادن انحراف جریان از مغزه دوتایی استفاده شده است به‌طوری که نمودار انحراف جریان بر حسب زمان برای دو سیستم اسید با همدیگر مقایسه شده است. نتایج شبیه‌سازی الگوی حلالیت در مغزه دوتایی نشان داد وقتی که از اسید SDVA استفاده شود، کرم‌چاله‌ها در عمق بیشتری درون ناحیه کم‌تراوا نسبت به اسید HCl نفوذ می‌کنند و هنگامی که میان شکنی مغزه در ناحیه پرتراوا اتفاق می‌افتد انتشار کرم‌چاله ها در ناحیه کم‌تراوا برای هر دو سیستم اسید HCl و SDVA متوقف می‌شود. در نهایت توزیع کرم‌چاله ها در مختصات سه‌بعدی برای مغزه استوانه‌ای شبیه‌سازی شد و نتایج شبیه‌سازی با نتایج تجربی مقایسه شده و هم‌خوانی خوبی از این مقایسه به دست آمده است. کلمات کلیدی : آسیب چاه، اسیدکاری، کرم چاله، انحراف اسید

ارتقاء امنیت وب با وف بومی