بررسی تاثیر اشباع اولیه ی نفت مخزن در عملکرد روش برداشت احتراق درجا با استفاده از شبیه سازی عددی

روش احتراق درجا یکی از روشهای گرمایی برداشت نفت سنگین می باشد که در آن گرمای لازم برای جابجایی نفت خام، با سوزاندن کسری از نفت مخزن متخلخل تامین می شود. به دلیل حضور همزمان پدیده های مختلف مانند احتراق، تغییر فاز و انبساط گرمایی سیالات مخزن، احتراق درجا یک روش برداشت بسیار پیچیده می باشد. در نتیجه علی رغم مزیت های بالقوه ی این روش نسبت به سایر روش های گرمایی، کاربرد آن محدود می باشد. در کار حاضر جهت کسب شناخت بیشتر از این فرایند، تاثیر حجم نفت اولیه ی مخزن (که با متغیر اشباع بیان می شود) بر عملکرد روش احتراق درجا با استفاده از شبیه سازی عددی یک بعدی بررسی شده است. جهت افزایش دقت مدل، مقدار اتلاف گرما از مخزن نفت به محیط پیرامون بالا و پایین آن توسط یک مدل شبه تحلیلی محاسبه شده است. نتایج نشان می دهند در صورت زیاد بودن اشباع نفت اولیه ی مخزن، نفت جابجا شده در روزهای ابتدایی فرایند در ناحیه ی مجاور به چاه برداشت انباشت خواهد شد. در نتیجه نفوذپذیری محیط متخلخل نسبت به فاز گاز به شدت کاهش می یابد. همچنین سرعت جبهه ی احتراقی کاهش و فشار در بالادست جبهه ی احتراقی افزایش خواهد یافت. کاهش سرعت جبهه موجب کاهش نرخ برداشت نفت می شود. علاوه بر این، در صورت عدم لحاظ کردن افزایش فشار مخزن در طراحی سیستم تزریق هوا، این افزایش منجر به کاهش نرخ تحویل هوا به سمت جبهه ی احتراقی شده و ممکن است سبب خاموشی جبهه احتراقی شود. همچنین نتایج نشان می دهند که عدم در نظر گرفتن اتلاف گرما از مخزن منجر به پیش بینی نادرست پدیده ی انسداد خواهد شد.