بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی حرکت آب و نفت در محیط متخلخل آغشته به ژل پلیمر

کنترل تولید آب ناخواسته موضوعی کلیدی در مخازن هیدروکربنی بوده که روش‏های بسیاری تاکنون به این منظور توسعه یافته است. یکی از روش‏هایی که امروزه در اکثر مراکز تحقیقاتی و صنعتی دنیا به عنوان راهکار مناسب و موثر در این زمینه مطرح شده، استفاده از ژل پلیمرها می‏باشد. بازدهی عملیات استفاده از ژل پلیمرها به چندین عامل از جمله الگوی جریان سیال، خواص شیمیایی و فیزیکی مغزه، ناهمگنی سازند و مشخصات ژل پلیمر بستگی دارد. عدم تطابق نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی‏ها با شرایط چاه در آزمون‏های میدانی از عوامل ضعف تحقیقات انجام شده است. در این تحقیق، مدلی برای پیش بینی تراوایی محیط متخلخل آغشته به ژل پلیمر، ارائه و نتایج مدل با نتایج حاصل از قانون دارسی مقایسه می‏گردد. جهت اعتبار سنجی مدل از آزمایش‏ حرکت آب درون توده ژل پلیمر و همچنین محیط متخلخل آغشته به ژل پلیمر در حالت خطی استفاده شده است و نتایج آن نشان می‏دهد که مدل ارائه شده قادر به پیش بینی تراوایی محیط با استفاده از داده‏های آزمایشگاهی می‏باشد. در ادامه، کارایی ژل پلیمرها در مدل چاه دو بعدی برای اولین بار بررسی می‏گردد؛ این مدل انجام آزمون‏های آزمایشگاهی در شرایطی نزدیک‏تر به شرایط چاه واقعی را ممکن می‏سازد. بدین منظور آزمایش‏ها به داخل محیط متخلخل (سیلابزنی بستر شنی دو بعدی) متمرکز گردیده و تغییرات تراوایی آب و نفت پس از تزریق ژل، میزان تولید آب به نفت و عامل مقاومت باقیمانده در محیط متخلخل با جریان شعاعی مورد بررسی قرار می‏گیرد. برای مشخص کردن شرایطی که استفاده از ژل پلیمرها بازدهی بالایی دارند، اثر بخشی ژل پلیمر در جریان شعاعی، جریان موازی و متقاطع، لایه‏ها با تراوایی مختلف، در کوتاه مدت و بلند مدت تعیین می شود. همچنین مشکل اشباع شدن آب پشت ژل و اثر آن بر کارایی ژل پلیمر در طول زمان مورد بررسی قرار می گیرد.