Modeling and simulation of the fluid flow in artificially fractured and gel treated core plugs
Yapay olarak kırılmış ve jel işlemı görmüş karotlarda akışkan akışının modellenmesı ve sımülasyonu
- Tez No: 694513
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL DURGUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Matristeki ve kırıklardaki sıvı akışının dinamikleri birbirinden önemli ölçüde farklıdır. Kırıklar oldukça geçirgen akış yollarıdır ve genellikle ana akış birimi olarak kabul edilir. Öte yandan matris, gözenekli ortamın hacminin çoğunu kaplar ve ana depolama birimi olarak kabul edilir. Bu tezin temel amacı, yapay olarak kırılmış ve polimer jel uygulanmış karotlarda su enjeksiyonu deneylerinin sayısal olarak modellenmesidir. MATLAB Rezervuar Simülasyon Araç Kutusu (MRST) sayısal modeller oluşturmak için kullanılır. MRST kullanılarak 3 ana durumu gösteren kırılmamış, yapay olarak çatlatılmış ve polimer jel uygulanmış karot örnekleri oluşturulmuştur. MRST kullanılarak modellenen karot örnekleri,2 boşluk hacmi kadar su enjeksiyonu ile simüle edilmiştir. Yapay olarak kırılmış karotlarda polimer jel uygulamasından sonra 2 boşluk hacmi kadar daha su enjekte edildi. Zamana karşılık hidrokarbon kurtarımı grafiğinin yanında 3 boyutlu sıvı doygunluk profilleri de MRST ile elde edilmiştir. Modeli doğrulamak için standart Buckley-Leveret çözümü ve kırıkları modellemek için Embedded Discrete Fracture Model (EDFM) kullanıldı. Sayısal modellerin sonuçları, deneylerinin sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Deneyler sırasında, 2 boşluk hacmi su enjeksiyonundan sonra sonuçlar elde edilmiş ve kaydedilmiştir ve polimer jel uygulanmış karot örnekleri için işlemden sonra 2 boşluk hacmi daha su enjekte edilmiş ve sonuçlar tekrar kaydedilmiştir. Oluşturulan nümerik model ve yapılan simülasyonlar bu deneyleri temsil edecek şekilde oluşturulmuştur. 2 boşluk hacmi su enjeksiyonundan sonra kırılmamış karot örneğinde hidrokarbon kurtarımı deneysel olarak %42.5 ve MRST ile %42.8 olarak bulunmuştur. Yapay olarak kırılmış karot için, polimer jel uygulamasından sonra hidrokarbon kurtarımı deneylerde %28.87'den %42.85'e ve MRST modelinde %28.87'den %40.83'e yükselmiştir. Benzer şekilde, deneylerde, polimer jel operasyonundan sonra gözlemlenen ortalama su doygunluğunda %8.16 ve MRST modelinde %7.07 artış gözlemlenmiştir. Polimer jel operasyonu sonrasında hem deneylerde hem de MRST modelinde ilave hidrokarbon kullanımı gözlemlendi. Ayrıca çatlak geçirgenliği ve açıklığın hidrokarbon kurtarımını nasıl etkilediği de araştırılmıştır. Çatlak geçirgenliği sabit olduğunda, çatlak açıklığı düşük açıklık değerleri için hidrokarbon kurtarımını doğrudan etkilediği görülmüştür. Benzer şekilde, çatlak açıklığı sabit olduğunda, çatlak geçirgenliğinin, yüksek değerler için hidrokarbon kurtarımını doğrudan etkilediği gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The dynamics of fluid flow in the matrix and in the fractures are significantly different from each other. Fractures are highly permeable flow pathways and are generally considered as the main flow unit. On the other hand, the matrix occupies most of the porous medium's volume and is considered as the main storage unit. The main objective of this thesis is numerical modeling of water flooding experiments in artificially fractured and gel-treated core plugs. MATLAB Reservoir Simulation Toolbox (MRST) is used to create the numerical models. Three main cases, namely non-fractured core plug, fractured core plug, and polymer gel treated core plugs, were created by using MRST. 2 PV water injection into these core samples simulated by using MRST. Additional 2 PV water was injected after polymer gel treatment operation for artificially fractured core plugs. Hydrocarbon recovery vs. time plots, as well as 3-dimensional fluid saturation profiles, are obtained. Standard Buckley-Leveret solution is used to validate the model, and Embedded Discrete Fracture Network (EDFM) was used to model the fractures. Results of the numerical models were compared with the results of core flooding experiments. During the experiments, results are obtained and recorded after 2 PV water injections, and for the polymer gel treated core plugs, 2 PV additional water was injected after the operation, and results were recorded again. Models and simulations are done to represent the core flooding experiments described. The non-fractured core plug oil recovery after 2 PV water injections was found to be 42.5% and 42.8% experimentally and with an MRST solution. For the artificially fractured core plugs, oil recovery was increased from 28.87% to 42.85% in experiments and from 28.87% to 40.83% in MRST solution after polymer gel operation. Similarly, in experiments, 8.16% and in MRST model 7.07% increase in the mean water saturation observed after polymer gel treatment. Additional oil recovery was observed in both experiments and in the MRST model after the polymer gel operation. In addition, how fracture permeability and aperture affect recovery was also investigated. When the fracture permeability is constant, fracture aperture directly affects the hydrocarbon recovery for the low aperture values. Similarly, when the fracture aperture is constant, fracture permeability directly affects recovery for the high values.
Benzer Tezler
- Lattice boltzmann auromaton model to simulate fluid flow In synthetic fractures
Boltzmann kafes otomat modeli ile sentetik çatlaklarda sıvı akış simülasyonu
ERDİNÇ EKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. SERHAT AKIN
- Improved multiphase smoothed particle hydrodynamics
Başlık çevirisi yok
MOSTAFA SAFDARİ SHADLOO
Doktora
İngilizce
2013
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET YILDIZ
- Elektromanyetik açıcının bazı fiziksel özelliklerinin ölçümü, sonlu elemanlar yöntemi ile analizi ve karakteristiğinin makine öğrenmesi ile kestirimi
Measurement of some physical properties of an electromagnetic plunger, its analysis with finite element method, and estimating the characteristic using machine learning
MAHAMMADKHAN GULIYEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞUAYB ÇAĞRI YENER
- Investigation of bluff-body stabilized premixed flame dynamics using an in-house flow solver lestr3d
Küt cisim ile stabiılize edilmiş ön karışımlı alev dinamiklerinin özgün akış çözücüsü lestr3d ile incelenmesi
BURAKHAN ŞÜKÜROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE GÜL GÜNGÖR
- Aort kapağı kan akımının katı-sıvı etkileşim yöntemiyle sayısal incelenmesi
Numerical investigation of the aortic valve blood flow using fluid-structure approach
ARMİN AMİNDARİ
Doktora
Türkçe
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR KIRKKÖPRÜ