بررسی تاثیر اشباع اولیه نفت مخزن در عملکرد روش برداشت احتراق درجا با استفاده از شبیه‌سازی عددی

روش احتراق درجا یکی از روش‌های گرمایی برداشت نفت سنگین است که در آن گرمای لازم برای جابجایی نفت خام، با سوزاندن کسری از نفت مخزن متخلخل تامین می‌شود. به دلیل حضور هم‌زمان پدیده‌های مختلف مانند احتراق، تغییر فاز و انبساط گرمایی سیالات مخزن، احتراق درجا یک روش برداشت بسیار پیچیده است. در مطالعه حاضر برای کسب شناخت بیشتر از این فرایند، تاثیر حجم نفت اولیه مخزن (که با متغیر اشباع نفت بیان می‌شود) بر عملکرد روش احتراق درجا با استفاده از شبیه‌سازی عددی یک بعدی در مقیاس میدانی بررسی شده است. جهت افزایش دقت مدل یک‌بعدی، مقدار اتلاف گرما از مخزن نفت به محیط پیرامون بالا و پایین آن توسط یک مدل شبه‌تحلیلی محاسبه‌ شده است. نتایج نشان می‌دهند در صورت زیاد بودن اشباع نفت اولیه مخزن، نفت جابجا شده در روزهای ابتدایی فرایند در ناحیه مجاور به چاه برداشت انباشت خواهد شد. در نتیجه نفوذپذیری محیط متخلخل نسبت به فاز گاز به شدت کاهش می‌یابد. همچنین سرعت جبهه احتراقی کاهش و فشار در بالادست جبهه احتراقی افزایش خواهد یافت. کاهش سرعت جبهه موجب کاهش نرخ برداشت نفت می‌شود. علاوه بر این، در صورت عدم لحاظ کردن افزایش فشار مخزن در طراحی سیستم تزریق هوا، این افزایش منجر به کاهش نرخ تحویل هوا به سمت جبهه‌ شده و ممکن است سبب خاموشی جبهه شود. همچنین نتایج نشان می‌دهند که عدم در نظر گرفتن اتلاف گرما از مخزن منجر به پیش‌بینی نادرست این پدیده خواهد شد.