وبلاگ

در پروژه های بازیافت نفت ،گاز به دلایل مختلف از جمله تثبیت فشار مخزن و ازدیاد برداشت به درون
مخزن تزدیق و مقدار گازی كه از بالا به نفت تزریق می شود در نفت حل می شود، باعث كاهش ویسكوزیته،
كشش سطحی و دانسیته شده كه تحقیقات نشان می دهد سرعت حل شدن گاز در هیدروكربن های مایع (نفت
خام) به ضریب نفوذ بستگی دارد.در مخازن نفت تخمین سرعت انتقال جرم برای تعیین میزان گاز نفوذ كرده در
نفت در تزریق گاز لازم می باشد. پس یكی از مهمترین خواص در محاسبات سرعت انتقال جرم ،ضریب نفوذ می
باشد . تولید از مخازن نفتی با روش تخلیه طبیعی تنها به برداشت كسر كوچكی از كل نفت (حدود 10 تا 15
درصد) در جای اولیه منجر می شود. این مقدار بستگی به عوامل متعددی از جمله چگونگی مكانیسم
رانش،خواص سنگ و سیال مخزن و …. دارد.
از این رو مقوله مهمی به نام ازدیاد برداشت از مخازن نفتی مطرح شده است كه اگر چه با هدف تثبیت
فشار، كاهش ویسكوزیته برداشت از مخزن را تا حد معینی بالا می برد ؛ اما با این وجود هنوز قسمت اعظم نفت
در زیرزمین باقی می ماند. به طور كلی بر اساس زمان برداشت از مخازن، بازیابی به سه دسته برداشت نوع اول
،دوم و سوم دسته بندی می شوند.
در برداشت نوع اول نیروی محركه اختلاف فشار مخزن و فشار انتهای چاه تولید می باشد. در این روش

تنها 10 تا 20 % از كل نفت قابل بازیابی است در برداشت نوع دوم ،مخازن گازی تحت تأثیر تزریق گاز یا رانش
طبیعی آب برای تخلیه قرار می گیرند . در بازیابی نوع سوم ،روش های حرارتی تزریق گاز و مواد شیمیایی انجام
می گیرد كه می تواند بازیابی هیدروكربنها را به طور اساسی افزایش دهد.تزریق گاز در ازدیاد برداشت یكی از
مؤثرترین و اقتصادی ترین روش ها است.
در سال های اخیر مسأله ی میزان انتقال جرم ،بخصوص در مخازن شكاف دار به هنگامیكه یک گاز به
مخزن نفت جهت بازیافت تزریق می گردد مورد توجه و اهمیت فراوان قرار گرفته است . بر اثر استخراج از این
مخازن حالت تعادلی كه در میلیون ها سال در این مخازن شكل گرفته به هم خورده و مواد از جایی با غلظت
زیاد به محلی باغلظت كم وارد می شوند. میزان سرعتی كه مواد تحت آن حركت می كنند در هر نقطه و در هر
جهتی به گرادیان غلظت در آن نقطه و جهت بستگی دارد. در مخازن نفتی بدست آوردن نرخ انتقال جرم به
وسیله ی نفوذ مولكولی در محاسبه ی مقدار گاز نفوذی به داخل نفت در پروژه های تزریق گاز ضروری می
باشد.
با توجه به موارد فوق و موارد دیگری از كاربرد ضریب نفوذ ملكولی در مخازن نفتی به اهمیت تعیین
دقیق ضریب نفوذ ملكولی پی می بریم ؛اما با توجه به این اهمیت هنوز هم رابطه ای كه بتواند مقدار قابل قبولی
برای محاسبه ضریب نفوذ ملكولی به ما بدهد وجود ندارد .در ادامه ی این بخش تاریخچه ای از تلاش های انجام
شده در این زمینه در سال های گذشته را بیان می كنیم.
اولین اندازه گیری ضریب نفوذ ملكولی در سیستمهای هیدروكربنی توسط
, ودر سال 1971 Woessner, در سال 1956 انجام شد . در سال 1969 Reamer آن توسط
در سال 1995 Riazi در سال 1988 و Renner ، در سال 1976 Sigmund تحقیقاتی را انجام دادند Mckay
تكنیک هایی برای محاسبه ی ضریب نفوذ مولكولی برای سیستم های هیدروكربنی در فشارهای بالا گزارش
دادند كه بیشتر این كارها به دلیل محدودیت های دستگاهی، در محدوده فشارهای پایین تر از فشار مخزنی
انجام شده است.
علاوه بر اینها برای محاسبه ی ضریب نفوذ از داده های آزمایشگاهی تقریب های زیاد و مختلفی برای
مدل كردن داده ها در نظر گرفته می شد، كه این دلیل اصلی برای اختلاف در ضریب نفوذ ملكولی اندازه گیری
شده در شرایط یكسان برای یک سیستم یكسان توسط افراد مختلف می باشد. برای مثال ؛سیگموند
30 را برای ضریب ×10 -9 m/sec 311 مقدار 2 k 37/7 و درجه حرارت bar در سال 1976 در فشار Sigmund
7 را ×10-9 m / sec در همین شرایط و سیستم مقدار 2 (Graue) نفوذ متان –پروپان گزارش داد . در حالیكه
گزارش داده بود كه این اختلاف برای سیستم های مایع در فشار بالا بیشتر هم خواهد شد.
به طور كلی روش های مختلفی برای اندازه گیری ضریب نفوذدر سیستم های هیدروكربوری مورد
استفاده گرفته است كه در فصل 3 ، چند روش به تفصیل آورده شده است.
در این جا لازم است به نكته اشاره كرد كه اغلب ضرایب نفوذ بدست آمده توسط محققین به روش های
می باشند و چون نفت مخلوط تعداد زیادی از هیدروكربورها (Binary) گفته شده برای سیستم های دو جزئی
می باشد. مقادیر دو جزئی بایستی به مقادیر چند جزئی تبدیل گردند كه در این زمینه نیز هنوز رابطه صحیحی
(Porous وجود ندارد اغلب ضرایب بدست آمده توسط محققین در توده سیال می باشد. وجود محیط متخلخل
ضریب نفوذ را كاهش می دهد كه مقدار كاهش تابع درجه تخلخل و ساختمان داخلی محیط متخلخل media)
می باشد و در پایان ذكر این نكته لازم است كه محاسبه ضریب نفوذ در مخلوط های چند جزئی و همچنین
تأثیر مخزن بر روی ضریب نفوذ هنوز در مرحله شناسایی می باشد.