بررسی آزمایشگاهی جریان متقاطع ناشی از گرانروی در جریان تزریق فوم در یک ماتریس‌ شکاف‌دار

در این مطالعه تزریق فوم در سیستم شکاف ماتریس انجام شده و چگونگی انتقال فوم و چگونگی تولید نفت به‌جامانده در ماتریس از طریق مشاهداتی در مقیاس حفرات بررسی گردیده است. در بررسی حّرکت جبهه فوم در ماتریس چند ناحیه ‌ایجاد می‌شود. در جلوی جبهه، ناحیه دینامیکی وجود دارد که فعالیت جریان و سرعت حرکت سیالات بیشتر است و شبیه به کمان است. جلوی این ناحیه، اشباع فوم کمتر است و درصد فضای بیشتری توسط ماده فعال‌سطحی نسبت به گاز اشغال شده است. پشت این ناحیه، اشباع فوم بیشتر است و ناحیه استاتیک و پایداری وجود دارد که سرعت حرکت سیالات نسبت به جلوی جبهه کمتر است. در جلوی جبهه بخشی از نفت به‌وسیله گلبول شدن و مکانیزم امولسیون تولید می‌شود. گلبول‌های نفت در مسیر کمان حرکت می‌کنند و نزدیک پایین دست جریان متراکم شده و از طریق شکاف تولید می‌شوند. با کاهش اشباع نفت در شکاف ناحیه‌ای موسوم به ناحیه اختلاط در بخش‌های میانی محل ارتباط شکاف ماتریس دیده شده است. نیروی رانش گلبول‌های نفت، افت فشار در جریان اصلی است. برای یک تزریق پایدار فوم، این افت فشار ثابت است. بنابراین نیروی رانش ثابت است و این افت فشار ثابت، جریان سیالات در جبهه دینامیک را (که گرانروی کمتری نسبت به فوم دارند) تا میزان مشخصی تقویت می‌کند. این بدین معنی است که هر افت فشار متناظر با عمق نفوذ خاصی از فوم در ماتریس است. بنابراین میزان ازدیاد برداشت حاصل از آن مقدار مشخصی خواهد بود و بدین ترتیب می‌توان گفت هر افت فشار ناشی از گرانروی فوم در جریان اصلی با یک ضریب بازیافت متناسب است

An Experimental Investigation on Foam Injection in a Fractured Matrix: Effect of Viscous Cross flow

Cross flows and molecular diffusion are of high importance in recovery of bypassed oil. Thus, reinforcing viscous cross flow as a driving force in order to increase the oil recovery is proposed. In order to strengthen viscous cross flow, injection of a viscose fluid such as foam in fractured micromodels was applied, and bypassed oil was recovered. Based on the results, effective mechanisms of bypassed oil displacement were viscous cross flow and emulsion. Moreover, two distinct region were observed in displacement front: a dynamic region in which the saturation of foam is low and participation of surfactant saturation is higher than gas phase, and a static region that foam saturation is high and fluids’ mobility are lower than dynamic region. In dynamic region, some oil was recovered by emulsion. The oil droplets flew through arclike aqueous phase and accumulated near the downstream. As oil saturation decreases in fracture, an area that is known as mixing zone is observed in middle parts of matrixfracture interaction. Moreover, pressure drop in the main stream is the driving force for moving these oil droplets through arclike front. This pressure drop is constant in a steady state foam injection in porous media. Hence, the driving force is constant and strengthens the fluid flow up to a certain level in dynamic region. Therefore, each pressure drop in the mainstream corresponds with particular foam invasion depth and is proportional to an individual recovery factor.