مدل‌سازی اثر نانوذرات بر روی بهینه‌سازی فرآیند انحلال و خود انحرافی اسید در مخازن کربناته و مقایسه آن با اسید معمولی

سیالات در مناطق پرتراوا به نسبت محیط کم تراوا تحرک بیشتری دارند. بنابراین اسید بیشتر به سمت این مناطق می‌رود اما واضح است که مناطق کم تراوا نیازمند عملیات اسیدکاری هستند پس نیاز به یک عامل منحرف کننده مانند نانوذرات است. انجام آزمایشات برای حالات و شرایط خاص در آزمایشگاه نیازمند زمان و هزینه است و چه بسا گاهی برای بهبود نتایج، یک آزمایش نیز چند بار تکرار شود. همچنین تاثیر پارامترهای خاص بر یکدیگر و نتایج آزمایش نیز مشخص نیست پس به این دلایل نیاز به کار مدل‌سازی محسوس است و باید انجام گیرد. در این کار ابتدا شبیه‌سازی اسید متعارف انجام شده است تا میزان حجم مورد نیاز برای رسوخ اولیه بدون ایجاد انحراف در اسید به دست آید. سپس اثر نانوذرات از قبیل تحرک نانوذره در محیط با توجه به تئوری حرکت تصادفی ذرات در محیط مورد بررسی قرار گرفت و همچنین از مدلی برای اتصال و جدایش ذرات از سطوح نیز استفاده گردید. نهایتا ژل با ایجاد مقاومت در مقابل لایه های پرتراوا باعث هدایت اسید به سمت مناطق کم تراوا می‌شود. برای میزان ژله‌ای شدن اسید باید به ترم ایجاد تجمعات پرداخت. در انتها نیز با استفاده از مدل گرانروی کریگر میزان تغییر در گرانروی سیال به دست می‌آید و اسید ماهیت هدایت به سمت مناطق کم تراوا را به دست می‌آورد. با توجه به نتایج، اسید نانوذره‌ای باعث می‌شود در حجم تزریق کمتری به رسوخ رسیده و این بدین معنا است که به نسبت اسید معمولی عملیات بهینه‌تری وجود داشته است. در ادامه این نکته که افزودن نانوذرات به طور میانگین حجم رسوخ را تا 50% کاهش می‌دهد به‌دست می‌آید.

Modeling Nanoparticles Effects on Optimization of Acid Dissolution Performance and Selfdiverting in Carbonate Reservoirs and Compare it with Conventional Acid

Fluid is more mobile in high permeable media than low permeable one; therefore, the acid movement is faster in the first one. This is important because low permeable media often need acidizing treatment. At this stage, a diverter agent such as nanoparticle is felt to move the acid to the low permeable areas. Performing tests for specific conditions in the laboratory requires time and cost. Probably sometimes, a test can also be repeated several times to improve the results. Also, the effect of specific parameters on each other and the results of the test are also unknown. So for these reasons, modeling work is needed and should be done. The simulation of conventional acid injection was performed to determine the breakthrough volume of the acid without diversion. Next, the properties associated with nanoparticles such as the movement of nanoparticle in the medium based on the Random Walking Particle Tracking theory are studied. In addition, a model for investigating attachment and detachment of particles from surfaces is employed. The gel generates resistance against the high perm zone which causing acid diverts to low perm media. The amount of gelling creation depends on aggregation term. The change in the viscosity of the fluid is measured by using Krieger viscosity model. In addition, finally, acid will be converted into diverting acid. One important finding of this study is that usage of gelling acid leads to less Breakthrough volume, Thus the usage of gelling acid is found to be more efficient than using conventional acid. Moreover, the addition of nanoparticles decreases the average breakthrough volume up to 50%.