پایان نامه بررسی اثر گلیکول ها و گلیکول اتر ها بر پدیده ی انسداد میعانی مدل سازی |
 |
دانشگاه شیراز
دانشکده ی مهندسی شیمی، نفت و گاز
پایان نامه ی کارشناسی ارشد در رشته ی مهندسی گاز
بررسی اثر گلیکول ها و گلیکول اتر ها بر پدیده ی انسداد میعانی مدل سازی
استاد راهنما:
دکتر محمد رضا رحیم پور
دکتر علیرضا شریعتی
بهمن 1390
چکیده
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
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
مدل سازی.. .. 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
3-4-2- 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
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
4-3-2-تست تخلیه در حجم ثابت… 72
4-4- مدل سازی جریان در محیط متخلخل… 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 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
تست آزمایشگاهی و نتایج و بحث آن.. 107
5-2- دستگاه سیلاب زنی مغزه و اجزای آن.. 107
5-2-1 مخزن نگه دارنده ی سیال.. 108
5-2-6- سیستم نمایشگر اختلاف دما و فشار 110
5-3-2- مراحل انجام آزمایش…. 112
5-4- نتایج حاصل از انجام آزمایش و بحث روی آن.. 113
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
شکل4-18- مقایسه ی حلالیت های گلیکول ها در نرمال هپتان در دمای 351 درجه ی کلوین 66
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
شکل4-31- 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
شکل4-42- 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
شکل4-48- 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
شکل4-57- غلظت متان بر حسب زمان برای مقاطع مختلف… 92
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
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
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.
فرم در حال بارگذاری ...
|
[سه شنبه 1399-01-12] [ 11:02:00 ب.ظ ]
|
