31312

شبيه‌سازي اسيدكاري ماتريس در مقياس منافذ و بررسي اثر منحرف‌كننده بر الگوي تشكيل كرم‌چاله

كارشناسي ارشد

مهندسي نفت

1400

26/6/1403

دكتر فروغ عاملي

استاد مشاور نداشتم

مهندسي شيمي، نفت و گاز

اسيدكاري ماتريس يكي از مؤثرترين تكنيك‌هاي عمليات براي دستيابي به توسعه صنعتي مخازن كربناته است. در اين كار، يك مدل پيوسته دو مقياسي بر اساس معادلات ناوير - استوكس براي درنظرگرفتن تبديل انتقال بين فازهاي مايع و جامد توسعه داده شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه انتقال جرم بين فاز مايع و جامد بسيار مهم و غيرقابل‌اغماض است. مدل‌سازي عددي بر اساس مدل اصلاح شده براي آناليز حساسيت تزريق اسيد، غلظت اسيد و زمان بر الگوي كرم‌چاله ارائه شده است. مدل اصلاح شده مي‌تواند به‌خوبي سرعت تزريق اسيد بهينه و الگوهاي انحلال معمولي مشاهده شده در مطالعات تجربي را به تصوير بكشد. بين الگوهاي به‌دست‌آمده در اين مدل اعم از: الگوي انحلال يكنواخت، الگوي انحلال صورت، الگوي انحلال مخروطي، الگوي انحلال غالب و الگوي انحلال منشعب؛ بهترين الگوي كرم‌چاله مشاهده شده در اين كار الگوي انحلال غالب است كه با نرخ تزريق 0.01 بعد از گذشت 8 ساعت به دست مي آيد. توزيع نابرابر اسيد به دليل ناهمگني قوي، دليل اصلي نامعتبر شدن عمليات در اسيدكاري كربناته است. اسيد خود انحرافي مبتني بر ويسكوالاستيك سورفكتانت اين توانايي را دارد كه اسيد را به طور مساوي در كل فاصله توليد توزيع كند يا به عبارتي بهينه‌سازي انجام دهد. نتايج نشان مي‌دهد كه كرم‌چاله ثانويه در اسيدكاري مبتني بر ويسكوالاستيك سورفكتانت در مقايسه با اسيد‌كاري معمولي به دليل تغيير تعادل بين اثر ويسكوز كننده و اثر تشكيل كرم‌چاله به‌خوبي توسعه‌يافته است در اين كار تغيير گرانروي از 0.1 تا 0.3 Pa.s به طور قابل توجهي بر توسعه ساختار كرم چاله تأثير مي گذارد و منجر به نفوذ و توزيع موثر اسيد مي شود. و اين دقيقا هدف اصلي اين مطالعه مي باشد.

1403/07/23

Simulation of Matrix Acidizing at Pore Scale and Investigation of the Diverting Effect on the Pattern of Wormhole Formation

9/16/2025 12:00:00 AM

Matrix acidizing is one of the most effective operation techniques to achieve the industrial development of carbonate reservoirs. In this work, a two-scale continuum model based on the Navier-Stokes equations is developed to consider the mass transfer between fluid and solid phases. The results show that the mass conversion between fluid and solid phase is very important and cannot be neglected. Numerical modeling is presented based on the modified model to analyze the data of acid injection, acid concentration and time on wormhole pattern. The modified model can well capture the optimal acid injection rate and typical dissolution patterns observed in experimental studies. Among the patterns obtained in this model, including: uniform dissolution pattern, face dissolution pattern, conical dissolution pattern, dominant dissolution pattern and ramified dissolution pattern; The best wormhole pattern observed in this work is the dominant dissolution pattern, which is depicted with an injection rate of 0.01 after 8 hours. The uneven distribution of acid due to strong heterogeneity is the main reason for the invalidity of the operation in carbonate acidizing. The self-diverting acid based on viscoelastic surfactant has the ability to distribute the acid evenly throughout the entire production distance or in other words to optimize. The results show that the secondary wormhole is well developed in acidizing based on viscoelastic surfactant compared to conventional acidizing due to the change in the balance between the viscosifying effect and the effect of wormhole formation. In this work, changing the viscosity from 0.1 to 0.3 Pa.s significantly affects the development of the wormhole structure. It affects and leads to effective penetration and distribution of acid. And this is exactly the main purpose of this study.

واژه‌هاي كليدي: اسيدكاري ماتريس، بهينه‌سازي فرايند اسيدكاري، مدل‌سازي عددي اسيدكاري، شبيه‌سازي عمليات اسيدكاري ماتريس، تأثير منحرف‌كننده‌ها

Keywords: matrix acidizing, optimization of acidizing process, numerical modeling of acidizing, simulation of matrix acidizing operations, effect of diverters

sarah mousazadeh

dr. forough ameli