Şekil Faktörü, Karakteristik Uzunluk Ve Sınır Koşullarının Doğal Su İmbibisyonuna Etkileri

Abstract

Bu laboratuar çalışmasında şekil faktörü, karakteristik uzunluk ve sınır koşulları gözönüne alınarak doğal su imbibisyonunun petrol üretimine olan etkisi araştırılmıştır. Bu çalışmanın temel amacı sadece şekil faktörü, karakteristik uzunluk ve sınır koşullarının doğal imbibisyona etkilerini göstermek değil aynı zamanda da diğer ıslatımlılık çalışmalarına referans bir durum oluşturmaktır. Ayrıca, şekil faktörü ve karakteristik uzunluk ifadeleri için genel bir matematiksel ifade geliştirilmiştir. Geliştirilen bu ifade ile düzgün olmayan geometrik şekillerdeki örneklerin şekil faktörü ve karakteristik uzunluk değerlerinide hesaplamak mümkün olacaktır. Bu çalışmada, doğal imbibisyon hızı (rate of spontaneous imbibition) deneyleri gazyağı/tuzlu su/Berea sistemlerinde şekil faktörü, karakteristik uzunluk ve sınır koşullarının etkilerini incelemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada esas olarak, üç farklı geometrik şekildeki silindirik, kare prizma ve üçgen prizma karotlar kullanılmıştır. Deneysel çalışmanın başlangıcında boyları aynı fakat farklı geometrik şekildeki karotlar kullanılmıştır. En yüksek imbibisyon hızı silindirik şekilli karotlardan elde edilmiştir. En düşük imbibisyon hızı ise üçgen prizma karotlardan elde edilmiştir. Karakteristik uzunluk doğal imbibisyon hızı üzerinde ters etki oluşturmaktadır. Aynı geometrik şekle sahip karotlarda, karakteristik uzunluğun düşmesiyle birlikte doğal emme hızı artmaktadır. Çalışmanın ikinci kısmında, silindirik karotlar üzerinde sınır koşulları deneyleri yapılmış ve doğal imbibisyon hızına etkileri araştırılmıştır. Çalışmada dört farklı sınır koşulu uygulanmıştır (tüm yüzeyler açık (AFO), iki uç kapalı (TEC), iki uç açık (TEO) ve bir uç açık (OEO). Sınır koşulu deneyleri imbibisyona açık toplam yüzey alanı artıkça doğal imbibisyon hızının arttığını göstermektedir. Çalışmada, gazyağı/tuzlu su/Berea sistemleri, doğal imbibisyon ile petrol üretim hızının şekil faktöründeki büyümeyle ve karakteristik uzunluktaki azalmayla arttığını göstermiştir.

This study presents a laboratory work of effect of spontaneous water imbibition on oil recovery by investigating of shape factor (SF), characteristic length (CL), and boundary conditions (BC). The main objective of this study is not only to show the effect of SF, CL, and BC on spontaneous imbibition, but also to achieve a reference state for other related wettability studies. In this study, rate of spontaneous imbibition experiments were conducted to investigate the effect of SF, CL, and BC on kerosene/brine/Berea systems. Cylindirical, square prism, and triangular prism shape of core samples were used in this work. Experiments were also conducted on the different sized core samples. Cylindirical shape of core samples showed the highest imbibition rates throughout the experiments among them. The lowest imbibition rates were obtained from triangular prism shape of core samples. Characteristic length had an inverse effect on the rate of spontaneous imbibition results. In the same shape of core samples, as the characteristic length was decreasing, the rate of spontaneous imbibition was increasing. In the second part of the study, boundary condition experiments were performed to investigate the effect on the rate of spontaneous imbibition. Four different boundary conditions, which were all faces open (AFO), two ends closed (TEC), two ends open (TEO), and one end open (OEO) systems were applied to the samples. BC experiments showed that the increasing in the total surface area open to the imbibition increased the rate of spontaneous imbibition. In this study, kerosene/brine/Berea systems showed that imbibition recovery rates increased with increase in shape factor and decrease in characteristic length in the same shape of core samples.