نام پژوهشگر: شیرین مهدیان فرد

مذلسازی ریاضی فرآینذ احتراق درجا در یکی از مخازن نفت سنگین کربناته ایران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  شیرین مهدیان فرد   محمدرضا احسانی

تقاضای روز افزون جهانی برای نفت و فراورده های آن و کاهش تولید طبیعی از مخازن نفتی و افزایش قیمت نفت در چند سال اخیر باعث توجه روزافزون به روشهای تولید از مخازن نفت سنگین شده است. از آنجا که علت اصلی کاهش تولید و برداشت از مخازن نفت سنگین گرانروی بالای آن است، با افزایش اندکی دردرجه حرارت مخزن می توان بر این مشکل غلبه کرد. در این میان روش احتراق درجا به عنون یکی از روشهای متداول حرارتی ازدیاد برداشت در مخازن نفت سنگین کاربرد فراوان دارد. و به علت آنکه سنگهای کربناته مقاوت کمی در برابر حرارت دارند و در حین احتراق درجا ممکن است مشکلات مضاعفی ایجاد کنند بررسی این فرآیند در مخازن کربناته که تعدادشان درکشور های خاورمیانه قابل توجه است، اهمیت یافته است. در این پروژه سعی شده است با استفاده از مدلسازی، تاثیر پارامتر های موثر بر این فرآیند بررسی شود. مدلسازی به صورت سه بعدی با در نظر گرفتن 3 فاز نفت، آب و گاز و6 جز اکسیژن، گازهای بی اثر، هیدروکربن سبک، هیدروکربن سنگین، آب و کک انجم شده است. معادلات مربوط به تعادلات فازی، معادلات جرم جزئی برای تک تک اجزا و معادله انرژی به عنوان معادلات اصلی بکار برده شدند. در کنار این معادلات، معادلات کمکی که مربوط به تغییرات تراوایی، تعادل بخار-مایع، محاسبه ویسکوزیته، تخلخل مخزن، خواص pvt و... نیز بکار برده شدند. هیچ کدام از خصوصیات سنگ و سیال ثابت در نظر گرفته نشده، تا تاثیر همه ی موارد هر چند ناچیز روی بازیابی نفت دیده شود. در این مدلسازی چهار واکنش تولید کک از هیدروکربن سنگین نفتی( کراکینگ)، اکسیداسیون کک و اکسیداسیون هر دو جزء هیدروکربن سبک و سنگین با لحاظ نمودن محدوده دمایی، در مدل اعمال گردیده است. پس از نهایی شدن مدل، نتایج حاصل با مطالعات تجربی و نتایج حاصل از سایر مدل ها مقایسه و پس از اطمینان از صحت مدل، نتایج بطور کامل بیان شده، و اثر پارامتر های مختلف چون غلظت اکسیژن ورودی بر دمای فرآیند بررسی گردید. سپس شرایط برای حالت دو بعدی گسترش داده شد.