هدف از این تحقیق بررسی اثر حلال های گلیکول و گلیکول اتری  بر پدیده ی انسداد میعانی می باشد. که در این کار از معادله ی حالت مکعبی همراه با همبستگی (CPA) استفاده شده است که قابلیت خوبی برای در نظر گرفتن اثر پیوند هیدروژنی این مولکول دارد. عمده ی کار مربوط به مدل سازی جریان سیال تک فازی و دو فازی در هندسه ی مغزه و مدل سازی اثر تزریق حلال های مورد استفاده و مقایسه آن با تست های سیلاب زنی می باشد. برای حل معادلات حاکم نیز از یک روش عددی پیشرفته به نام روش کولوکیشن متعامد استفاده شده است. در تزریق حلال های گلیکول اتری در مقیاس مغزه در مدل سازی به عنوان مثال برای دو متوکسی اتانول در حدود 50 درصد و در تست آزمایشگاهی در حدود 54  درصد افزایش در تراوایی نسبی گاز داریم که تطابق نسبتاً خوبی با هم دارند.
 
 
 
 
 
 
 
 
فهرست مطالب
 
 
عنوان                                                                                            صفحه
فصل اول.. .. 1
مقدمه. . 2
فصل دوم. . 5
مروری برکارهای گذشته. 6
2-1- کاهش تولید در مخازن گاز میعانی… 6
2-2- روش های برطرف کردن انسداد میعانی… 6
2-3- بررسی رفتار فازی سیالات گاز میعانی… 9
فصل سوم. . 14
مدل سازی.. .. 15
3-1- مقدمه.. 15
3-2- معادلات حاکم بر جریان گازی تک فازی… 15
3-3- معادلات حاکم بر جریان دو فازی… 16
3-4- معادلات حالت و مشتق های آن.. 17
3-4-1- مقدمه: 17
3-4-2- معادله ی حالت مکعبی معمولی SRK.. 17
3-4-3- معادله ی حالت مکعبی همراه با همبستگی (Cubic Plus Association) 20
3-5- حل معادلات با روش عددی کولوکیشن [31]. 29
3-6-تست کاهش شار در حجم ثابت… 32
3-7- فرآیند حل معادلات مخزن با کمک روش ریاضی کولوکیشن… 34
3-7-1- تحلیل روش عددی کولوکیشن برای سیستم های تک فازی در مختصات استوانه ای در جهت محوری   34
3-7-2- تحلیل روش عددی کولوکیشن برای سیستم های دو فازی امتزاج ناپذیر پایا در مختصات     استوانه ای در جهت محوری   38
3-7-3- تحلیل روش عددی کولوکیشن برای سیستم های دو فازی گاز میعانی در مختصات استوانه ای در جهت محوری   41
فصل چهارم. 51
نتایج و بحث مدل سازی.. 52
4-1- مقدمه.. 52
4-2- بررسی رفتار فازی با استفاده از معادله ی حالت CPA.. 52
4-2-1- تست مدل CPA برای حالت خالص…. 53
4-2-2- تست مدل CPA برای حالت چند جزئی.. 57
4-3-تست های رفتار فازی… 72
4-3-1-مقدمه. 72
4-3-2-تست تخلیه در حجم ثابت… 72
4-3-3- تست Flash. 74
4-4- مدل سازی جریان در محیط متخلخل… 79
4-4-1- مقدمه. 79
4-4-2- مدل سازی جریان سیال در هندسه ی مغزه 80
4-4-2-1- جریان تک فازی در مختصات استوانه ای و جریان محوری.. 80
4-4-2-2- جریان دو فازی امتزاج ناپذیر پایا در مختصات استوانه ای و جریان محوری.. 82
4-4-2-3- جریان دو فازی گاز میعانی پایا در مختصات استوانه ای و جریان محوری.. 84
4-4-2-4- جریان دو فازی گاز میعانی پایا به همراه حلال در مختصات استوانه ای

 

برای دانلود متن کامل پایان نامه ها اینجا کلیک کنید

و جریان محوری.. 86
4-4-2-5- جریان دو فازی گاز میعانی ناپایا در مختصات استوانه ای و جریان محوری.. 89
4-4-2-6- جریان دو فازی در مختصات استوانه ای و جریان محوری بدون تزریق حلال                         و با تزریق آن  94
فصل پنجم.. .. 106
تست آزمایشگاهی و نتایج و بحث آن.. 107
5-1- مقدمه.. 107
5-2- دستگاه سیلاب زنی مغزه و اجزای آن.. 107
5-2-1 مخزن نگه دارنده ی سیال.. 108
5-2-2- مغزه نگه دار 109
5-2-3- پمپ… 109
5-2-4- محفظه ی گرم کننده 109
5-2-5-  ریگلاتور 110
5-2-6- سیستم نمایشگر اختلاف دما و فشار 110
5-3- انجام آزمایش…. 110
5-3-1- آماده سازی دستگاه 110
5-3-2- مراحل انجام آزمایش…. 112
5-4- نتایج حاصل از انجام آزمایش و بحث روی آن.. 113
فصل ششم.. .. 116
نتیجه گیری  و پیشنهاد ها 117
6-1- نتیجه گیری… 117
6-2- پیشنهاد ها. 117
فهرست منابع.. 118
فهرست جدول ها
 
 
عنوان                                                                                            صفحه
جدول3-1- ثابت های معادله ی SRK.. 18
جدول3-2- معادلات جهت بدست آوردن XAها (هوانگ و رادوز 1990) [28] برای سیستم های خود- همبسته و خالص    24
جدول4-1- پارامترهای مربوط به معادله ی CPA.. 53
جدول4-2- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط متانول و هیدروکربن [29] 58
جدول4-3- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط مونو اتیلن گلیکول و هیدروکربن [14] 58
جدول4-4- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دی اتیلن گلیکول و هیدروکربن [14] 58
جدول4-5- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط تری اتیلن گلیکول و هیدروکربن [14] 59
جدول4-6- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دو متوکسی اتانول و هیدروکربن               60
جدول4-7- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دو اتوکسی اتانول و هیدروکربن  [20] 61
جدول4-8- ضریب برهم کنش دوجزئی مخلوط دو بوتوکسی اتانول و هیدروکربن              61
جدول4-9- جزء مولی سیال گاز میعانی ساختگی دو و همکارانش(2000)[3] 70
جدول4-10- غلظت مخلوط گاز میعانی ساختگی شماره ی 1 مورد نظر این پروژه 79
جدول4-11- غلظت مخلوط گاز میعانی ساختگی شماره ی 2 مورد نظر این پروژه 80
جدول4-12- داده های لازم برای خواص سنگ مخزنی.. 80
جدول4-13- نتایج محاسبه ی خطای APD برای نقاط محاسبه ای مختلف… 81
جدول4-14- داده های مربوط به سنگ و  سیالهای امتزاج ناپذیر. 82
جدول4-15- داده های مربوط به سنگ و  سیالهای امتزاج پذیر. 84
جدول4-16- داده های مربوط به سنگ و  سیالهای امتزاج پذیر در جریان پایای دو فازی.. 87
جدول4-17- داده های مربوط به سنگ و  سیالهای امتزاج پذیر در جریان ناپایای دو فازی.. 89
جدول4-18- داده های لازم برای خواص سنگ مخزنی.. 94
جدول4-19- داده های لازم برای خواص سنگ مخزنی.. 101
جدول4-20- نتایج حاصل از تزریق حلال های گلیکول اتری.. 105
جدول5-1- جرم لازم از هپتان نرمال برای رسیدن به غلظت معلوم                               دما و فشار تعیین شده 111
جدول5-2- نتایج حاصل از تزریق حلال های گلیکول اتری.. 115
 
 
 
 
 
فهرست شکل ها
 
 
عنوان                                                                                            صفحه
شکل3-1- فلوچارت محاسبه ی ضریب فوگاسیته با کمک معادله ی حالت CPA.. 22
شکل3-2- ساختار مولکولی آب و دو متوکسی اتانول.. 25
شکل3-3- فلوچارت مربوط به محاسبه ی X ها 28
شکل3-4- شماتیکی از تست CVD [24] 33
شکل3-5- نمونه ی ساده ای از الگوریتم فرآیند CVD.. 33
شکل3-6- شکل مربوط به جریان محوری و جزء دیفرانسیلی آن.. 34
شکل4-1- منحنی ضریب دوم ویریال ناشی از مدل برای مونو اتیلن گلیکول.. 54
شکل4-2- منحنی ضریب دوم ویریال ناشی از مدل برای پروپیلن گلیکول.. 54
شکل4-3- منحنی فشار بخار برای مونو اتیلن گلیکول، داده های تجربی                            گرفته شده از[37] 55
شکل4-4- منحنی فشار بخار برای پروپیلن گلیکول، داده های تجربی گرفته شده از        [37] 55
شکل4-5- منحنی فشار بخار برای اتیلن گلیکول مونو متیل اتر ،داده های تجربی گرفته شده از [38] 56
شکل4-6- منحنی فشار بخار برای اتیلن گلیکول بوتیل اتر ،داده های تجربی گرفته شده از [38] 56
شکل4-7- محاسبه ی چگالی اتیلن گلیکول مونو متیل اتر برای دو فاز مایع و گاز با CPA و مقایسه ی آن با داده های تجربی[38] 57
شکل4-8- محاسبه ی چگالی اتیلن گلیکول مونو بوتیل اتر برای دو فاز مایع و گاز با CPA و مقایسه ی آن با داده های تجربی[38] 57
شکل4-9- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط مونو اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر 62
شکل4-10- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان  برای مخلوط مونو اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین.. 62
شکل4-11- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان  برای مخلوط دی اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین.. 63
شکل4-12- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان  برای مخلوط تری اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین.. 63
شکل4-13- منحنی فشار بر حسب غلظت نرمال هپتان  برای مخلوط پروپیلن گلیکول و نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین.. 64
شکل4-14- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط مونو اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از [39] 64
شکل4-15- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دی اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از [39] 65
شکل4-16- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط تری اتیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از[39] 65
شکل4-17- منحنی مایع- مایع دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط پروپیلن گلیکول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر[داده های تجربی از مرجع 39] 66
شکل4-18- مقایسه ی حلالیت های گلیکول ها در نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین  66
شکل4-19- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال هپتان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از[21] 67
شکل4-20- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال اکتان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از[21] 67
شکل4-21- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال هگزا دکان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از [21] 68
شکل4-22- منحنی  لگاریتمی غلظت نرمال هپتان بر حسب  دما برای مخلوط دو متوکسی اتانول و نرمال اکتان دکان در فشار 1 اتمسفر، داده های تجربی از[21] 68
شکل4-23- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو اتوکسی اتانول و نرمال اکتان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از [21] 69
شکل4-23- منحنی دما بر حسب غلظت نرمال هپتان برای مخلوط دو بوتوکسی اتانول و نرمال اکتان در فشار 1 اتمسفر ، داده های تجربی از[23] 69
شکل4-24- منحنی فشار بر حسب غلظت دومتوکسی اتانول در دمای 135 درجه ی      فارنهایت   70
شکل4-25- منحنی فشار بر حسب غلظت دو اتوکسی اتانول در دمای 145 درجه ی     فارنهایت   71
شکل4-26- منحنی فشار بر حسب غلظت دو بوتوکسی اتانول در دمای 145 درجه ی  فارنهایت   71
شکل4-27– منحنی غلظت  اجزای هیدروکربی سیال برحسب فشار در تستCVD.. 73
شکل4-28– منحنی مقدار مایع خروجی بر حسب فشار در دمای 360 درجه ی کلوین برای غلظت های مختلف دو متوکسی اتانول.. 73
شکل4-29- منحنی مقدار مایع خروجی بر حسب فشار در دمای 360 درجه ی کلوین برای غلظت های مختلف دو اتوکسی اتانول.. 74
شکل4-30- منحنی مقدار مایع خروجی بر حسب فشار در دمای 360 درجه ی کلوین برای غلظت های مختلف دو بوتوکسی اتانول.. 74
شکل4-31- منحنی اشباع مایع بر حسب غلظت کلی دو متوکسی اتانول.. 75
شکل4-32- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز مایع بر حسب غلظت کلی دو متوکسی اتانول  75
شکل4-33- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز گاز بر حسب غلظت کلی دو متوکسی اتانول  76
شکل4-34- منحنی اشباع مایع بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول.. 76
شکل4-35- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز مایع بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول  77
شکل4-36- منحنی غلظت دو اتوکسی اتانول در فاز گاز بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول  77
شکل4-37- منحنی اشباع مایع بر حسب غلظت کلی دو بوتوکسی اتانول.. 78
شکل4-38- منحنی غلظت دو متوکسی اتانول در فاز مایع بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول  78
شکل4-39- منحنی غلظت دو اتوکسی اتانول در فاز گاز بر حسب غلظت کلی دو اتوکسی اتانول  79
شکل4-40– منحنی افت فشار بر حسب طول مغزه برای حالت  ناپایای حالت تک فازی و جریان محوری  81
شکل4-41- مقایسه ی اثر تعداد نقاط محاسبه ای برای افت فشار کل با زمان در سیستم تک فازی و جریان محوری  82
شکل4-42- منحنی فشار بر حسب طول مغزه 83
شکل4-43- منحنی اشباع گاز بر حسب طول مغزه 83
شکل4-44- منحنی فشار بر حسب طول مغزه (N=6) 83
شکل4-45- منحنی اشباع گاز بر حسب طول مغزه (N=6) 83
شکل4-46- اثر تعداد نقاط محاسبه ای بر روی منحنی اشباع مایع و فشار بر حسب طول.. 85
شکل4-47- بررسی اثر تعداد نقاط محاسبه ای بر منحنی غلظت متان در مخلوط بر حسب طول در دو فاز گاز و مایع  85
شکل4-48- منحنی قابلیت های حرکت فاز ها بر حسب طول.. 86
شکل4-49- بررسی همراه بودن دو متوکسی اتانول همراه با جریان گازمیعانی برروی فشار و اشباع گاز 87
شکل4-50- بررسی همراه بودن دواتوکسی اتانول همراه با جریان گازمیعانی برروی فشار و اشباع گاز 88
شکل4-51- بررسی همراه بودن دو بوتوکسی اتانول همراه با جریان گازمیعانی برروی فشار و اشباع گاز 88
شکل4-52- منحنی فشار بر حسب طول برای بازه ی 5 تا 1500 ثانیه. (برای بازه های 50 ثانیه ای) 90
شکل4-53- منحنی فشار بر حسب زمان برای چند مقطع مغزه 90
شکل4-54- اشباع گاز بر حسب طول برای زمان 5 تا 1500 ثانیه                                 (در بازه های 100 ثانیه ای) 91
شکل4-55- اشباع گاز بر حسب زمان برای مقاطع مختلف از مغزه 91
شکل4-56- غلظت متان در فاز مایع بر حسب طول از زمان 5 ثانیه تا 1500 ثانیه ( در بازه های 100 ثانیه ای) 92
شکل4-57- غلظت متان بر حسب زمان برای مقاطع مختلف… 92
شکل4-58- غلظت متان در فاز گاز بر حسب طول برای زمان های بین 5 ثانیه تا 1500 ثانیه (در بازه های زمانی 100 ثانیه) 93
شکل4-59- غلظت متان در فاز گاز بر حسب زمان برای چهار مقطع.. 93
شکل4-60- منحنی افت فشار برای جریان تک فازی بر حسب زمان.. 95
شکل4-61-  منحنی های افت فشار و اشباع ورودی سنگ برای جریان دو فازی تعریف شده 95
شکل4-62- منحنی های تراوایی نسبی دو فاز گاز و مایع برای جریان دو فازی                مورد توجه  96
شکل4-63- مقایسه ی افت فشار برای جریان تک فازی و دو فازی.. 97
شکل4-64- منحنی افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دومتوکسی اتانول  98
شکل4-65- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو متوکسی اتانول.. 98
شکل4-66- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دواتوکسی اتانول  99
شکل4-67- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو اتوکسی اتانول  100
شکل4-68- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دوبوتوکسی اتانول  100
شکل4-69- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو بوتوکسی اتانول.. 101
شکل4-70- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دو متوکسی اتانول  102
شکل4-71- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو متوکسی اتانول.. 102
شکل4-72- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دو اتوکسی اتانول  103
شکل4-73- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو اتوکسی اتانول  103
شکل4-74- افت فشار و اشباع مایع ورودی بر حسب زمان برای جریان دو فازی قبل و بعد از تزریق دو بوتوکسی اتانول  104
شکل4-75- منحنی تغییرات تراوایی نسبی گاز و مایع متوسط مغزه با زمان برای سه مرحله ی فرآیند در تزریق دو بوتوکسی اتانول.. 104
شکل5-1-  شمای کلی از دستگاه سیلاب زنی.. 108
شکل5-2- منحنی رفتار فازی مخلوط متان و هپتان نرمال (85 % متان) 111
شکل5-3- منحنی تراوایی مطلق بر حسب زمان.. 114
شکل5-4- منحنی تراوایی نسبی بر حسب زمان قبل و بعد از تزریق دو متوکسی اتانول.. 114
شکل5-5- منحنی تراوایی نسبی بر حسب زمان قبل و بعد از تزریق دو اتوکسی اتانول.. 115
 
 
 
 
فهرست نشانه های اختصاری
 
 

A
ترم انرژی در معادله ی حالت
Z
کسر مولی کلی
B
ترم حجمی درمعادله ی حالت
 
 
J
ماتریس مشتقات
 
علایم یونانی
K
تراوایی
∆
اختلاف
L
طول مغزه
∆AB
شدت همبستگی
Mw
جرم مولی
Δ(X)
دلتای دیراک
Nc
تعداد اجزای مخلوط
Μ
گرانروی
Pc
فشار بحرانی
Ρ
چگالی
R
ثابت جهانی گاز ها
Φ
تخلخل سنگ
S
اشباع
 
ضریب فوگاسیته جزء در مخلوط
T
دما
 
 
Tc
دمای بحرانی
 
زیر نویس ها
T
زمان
I
شمارنده
V
حجم مولی
J
شمارنده
W
تابع آزمون
K
شمارنده
X
کسر مولی در فاز مایع
A
سایت A
Y
کسر مولی در فاز گاز
G
گاز
Z
ضریب تراکم پذیری
L
مایع
 
مقدمه
 
 
کشور ایران از نظر منابع گازی در جهان جایگاه خوبی قرار دارد. این کشور دارای ذخیره ی 981 تریلیون مترمکعب به صورت در جا و تولید روزانه ی 9/111 بیلیون متر مکعب است. با توجه به اینکه در ناحیه جنوبی کشور بسیاری از این مخازن از نوع گاز میعانی است، تولید با بهره وری بهتر لازم به نظر می رسد.
از آنجایی که میادین گاز میعانی در اقتصاد کشور نقش بسزایی دارد، بنابراین پژوهش بر روی عملکرد این منابع ارزشمند جنبه ی حیاتی دارد. این مهم در داخل کشور  چنان مورد توجه واقع

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت