Published December 31, 2018
| Version v1
Publication
Open
Deslocamento de óleo por água em um microcanal com cavidade de quinas arredondadas
Description
No presente estudo é analisado numericamente, com auxílio do software Ansys Fluent, a mobilização de óleo mediante injeção de água em uma geometria bidimensional formado por placas paralelas com uma microcavidade quadrada que, de forma simplificada, representa as gargantas e poros da rocha-reservatório portadora de óleo. O objetivo fundamental é avaliar a influência da curvatura da quina no processo de mobilização do óleo. Para isso, o efeito de três raios de curvatura são comparados com a quina formada por um ponto. O problema é transiente, bifásico, com forças capilares dominantes sobre as viscosas e as de inercia. Os resultados obtidos, para o caso com quina aguda, é coincidente com o trabalho de Coelho, Pena e Romero (2016). A análise dos casos considerados permitem destacar que ao final do processo de deslocamento uma fração de óleo continuará trapeado na microcavidade. Também, para a geometria considerada e independente do raio de curvatura da quina, existem três regiões distintas ao se avaliar a fração volumétrica média de óleo. A primeira região em que a redução de óleo é acentuada. Uma segunda região onde a retirada de óleo torna-se cada vez mais lenta. E uma terceira que identifica a saturação de óleo residual. Finalmente, o processo se torna mais eficiente quanto maior for o raio de curvatura da quina do microporo. Esta relação, pelo menos para os casos analisados, é linear.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذه الدراسة، يتم تحليل تعبئة النفط عن طريق حقن الماء في شكل هندسي ثنائي الأبعاد يتكون من ألواح متوازية مع تجويف صغير مربع يمثل، بطريقة مبسطة، حناجر ومسام صخور الخزان الحاملة للنفط، عدديًا بمساعدة برنامج Ansys Fluent. الهدف الأساسي هو تقييم تأثير انحناء الزاوية على عملية تعبئة النفط. لهذا، تتم مقارنة تأثير ثلاثة أنصاف أقطار من الانحناء مع الزاوية التي شكلتها نقطة. المشكلة عابرة، ثنائية الطور، مع قوى شعرية مهيمنة على القوى اللزجة والقصور الذاتي. تتزامن النتائج التي تم الحصول عليها للحالة مع الزاوية الحادة مع عمل كويلهو وبينا وروميرو (2016). يسمح لنا تحليل الحالات التي تم النظر فيها بتسليط الضوء على أنه في نهاية عملية النزوح، سيظل جزء النفط محاصرًا في التجويف الدقيق. أيضًا، بالنسبة للهندسة المعتبرة والمستقلة عن نصف قطر الزاوية للانحناء، هناك ثلاث مناطق متميزة عند تقييم متوسط الكسر الحجمي للنفط. المنطقة الأولى التي يتم فيها إبراز الحد من النفط. منطقة ثانية يصبح فيها سحب النفط أبطأ وأبطأ. وثالث يحدد تشبع الزيت المتبقي. أخيرًا، تصبح العملية أكثر كفاءة كلما زاد نصف قطر انحناء زاوية المسام الدقيقة. هذه العلاقة، على الأقل بالنسبة للحالات التي تم تحليلها، هي علاقة خطية.Translated Description (English)
In the present study, the mobilization of oil by means of water injection in a two-dimensional geometry formed by parallel plates with a square microcavity that, in a simplified way, represents the throats and pores of the oil-bearing reservoir rock, is numerically analyzed with the aid of the Ansys Fluent software. The fundamental objective is to evaluate the influence of corner curvature on the oil mobilization process. For this, the effect of three radii of curvature are compared with the corner formed by a point. The problem is transient, biphasic, with dominant capillary forces over viscous and inertial forces. The results obtained for the case with acute corner coincide with the work of Coelho, Pena and Romero (2016). The analysis of the cases considered allows us to highlight that at the end of the displacement process an oil fraction will remain trapped in the microcavity. Also, for the geometry considered and independent of the corner radius of curvature, there are three distinct regions when evaluating the average volumetric fraction of oil. The first region in which the oil reduction is accentuated. A second region where oil withdrawal becomes slower and slower. And a third that identifies residual oil saturation. Finally, the process becomes more efficient the larger the radius of curvature of the micropore corner. This relationship, at least for the cases analyzed, is linear.Translated Description (French)
Dans la présente étude, la mobilisation de l'huile au moyen d'une injection d'eau dans une géométrie bidimensionnelle formée de plaques parallèles avec une microcavité carrée qui, de manière simplifiée, représente les gorges et les pores de la roche réservoir pétrolifère, est analysée numériquement à l'aide du logiciel Ansys Fluent. L'objectif fondamental est d'évaluer l'influence de la courbure des coins sur le processus de mobilisation de l'huile. Pour cela, on compare l'effet de trois rayons de courbure au coin formé par un point. Le problème est transitoire, biphasique, avec des forces capillaires dominantes sur les forces visqueuses et inertielles. Les résultats obtenus pour le cas du coin aigu coïncident avec les travaux de Coelho, Pena et Romero (2016). L'analyse des cas considérés nous permet de mettre en évidence qu'à la fin du processus de déplacement une fraction d'huile restera piégée dans la microcavité. De plus, pour la géométrie considérée et indépendante du rayon de courbure du coin, il existe trois régions distinctes lors de l'évaluation de la fraction volumétrique moyenne de l'huile. La première région dans laquelle la réduction de l'huile est accentuée. Une deuxième région où le soutirage d'huile devient de plus en plus lent. Et un troisième qui identifie la saturation résiduelle en huile. Enfin, le processus devient d'autant plus efficace que le rayon de courbure du coin microporeux est grand. Cette relation, du moins pour les cas analysés, est linéaire.Translated Description (Spanish)
En el presente estudio se analiza numéricamente con la ayuda del software Ansys Fluent la movilización de aceite mediante inyección de agua en una geometría bidimensional formada por placas paralelas con una microcavidad cuadrada que, de manera simplificada, representa las gargantas y poros de la roca reservorio petrolífera. El objetivo fundamental es evaluar la influencia de la curvatura de las esquinas en el proceso de movilización del aceite. Para ello, se compara el efecto de tres radios de curvatura con la esquina formada por un punto. El problema es transitorio, bifásico, con fuerzas capilares dominantes sobre las fuerzas viscosas e inerciales. Los resultados obtenidos para el caso con esquina aguda coinciden con el trabajo de Coelho, Pena y Romero (2016). El análisis de los casos considerados nos permite resaltar que al final del proceso de desplazamiento una fracción de aceite permanecerá atrapada en la microcavidad. Además, para la geometría considerada e independiente del radio de curvatura de la esquina, hay tres regiones distintas al evaluar la fracción volumétrica media de petróleo. La primera región en la que se acentúa la reducción de aceite. Una segunda región donde la extracción de aceite se vuelve cada vez más lenta. Y un tercero que identifica la saturación de aceite residual. Finalmente, el proceso se vuelve más eficiente cuanto mayor es el radio de curvatura de la esquina del microporo. Esta relación, al menos para los casos analizados, es lineal.Files
pdf.pdf
Files
(7.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:864086a9f6d6a5845ed9e850b99ca562
|
7.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إزاحة الزيت بالماء في قناة صغيرة مع تجويف زاوية مستدير
- Translated title (English)
- Displacement of oil by water in a microchannel with rounded corner cavity
- Translated title (French)
- Déplacement de l'huile par l'eau dans un microcanal à cavité d'angle arrondie
- Translated title (Spanish)
- Desplazamiento de aceite por agua en un microcanal con cavidad de esquina redondeada
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2907798240
- DOI
- 10.15628/holos.2018.5234