بررسي بصري تزريق فوم در يك محيط متخلخل شكافدار شفاف

Visual Investigation of Foam Injection in a Transparent Fractured Porous Medium

مخازن شكاف دار طبيعي 20درصد از كل ذخاير نفت جهان را تشكيل مي دهند. فرايند هدايت در اين مخازن عمدتا در شبكه شكاف صورت مي گيرد، در حالي كه بخش عمده نفت در ماتريس است و پس از بازيابي اوليه نفت عمدتا در مخزن باقي مي ماند. روش هاي ثانويه يا ثالث از جمله تزريق آب يا گاز در مخازن شكاف دار چندان كارآمد نيستند. يكي از روش هاي اصلاح براي كنترل و بهبود كارايي روش حجمي، تزريق فوم است. فوم در محيط متخلخل، يك فاز گازي پراكنده در خلال يك فاز مايع است كه عمدتا از لايه هاي نازكي به نام لاملا ساخته شده است. لاملا به واسطه جذب سطحي در واسط گاز/مايع پايدار مي شود. در اين مقاله، آزمايش هايي جهت بررسي مكانيزم جابه جايي نفت در حين تزريق گاز و فوم در يك محيط متخلخل شكاف دار شفاف انجام شده است. از مواد شفاف مانند شيشه براي ساختن مدل هاي كوچك و بررسي جوانب مختلف جابه جايي مايعات در مقياس حفره استفاده شده است. جابه جايي مايعات با استفاده از اين مدل هاي كوچك مشاهده شده است و با توجه به خصوصيات هندسي و فيزيكي مايعات، گازها و جامدات ارايه شده بررسي مي شوند. دسته بندي فوم ها بر اساس اندازه حباب و كسر گاز صورت مي گيرد. استحكام فوم بر اساس ميزان افت فشار در محيط شكاف اندازه گيري مي شود. براي پايين آوردن فشار به يك فوم بسيار قوي و در نتيجه حباب هاي بسيار كوچك نياز خواهيم داشت. بهره وري پايين تزريق گاز در مخزن شكاف دار ما را مجبور به استفاده از فوم به جاي گاز مي كند تا مقاومت كانال شكاف در برابر مايع تزريقشده افزايش يافته و تحرك گاز تحت كنترل درآيد.

Naturally fractured reservoirs account for 20% of world’s oil reserves. Conductivity in these reservoirs is mostly in the fracture network, while the oil is mostly in the matrix and after primary recovery, most of the oil remains in the reservoir. Most of the secondary or tertiary recovery methods such as water injection or gas injection are not efficient in fractured reservoirs. A corrective method to control and improve volumetric sweep efficiency is foam injection. Foam in porous media is a dispersed gaseous phase within a continuous aqueous phase, comprised mainly of thin films known as lamellae. The lamellae are stabilized by adsorption of surfactant at the gas/liquid interfaces. In this paper, experiments were performed to study the pertinent oil displacement mechanisms during gas and foam injection in a transparent fractured porous medium. Transparent material such as glass were used to construct micro models and to study various aspects of fluid displacement at pore scale. Using micro models, the displacement of the fluids can be observed and investigated in terms of micro-geometry and physical characteristics of the presented liquids, gases and solids. The classification of foams is based on their bubble size and gas fraction. The strength of foam is measured by the magnitude of the pressure drop that is generated along the medium. To decrease the pressure very strong foams and therefore small bubbles are required. Low productivity of gas injection in fractured reservoir makes us to use foam instead of gas in order to increase resistance of fracture corridor against the injected fluid and to better control the mobility of gas.