کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
286533 509487 2016 6 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical simulation of displacement characteristics of CO2 injected in pore-scale porous media
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی عددی مشخصات جابجایی دی اکسید کربن تزریق شده در محیط متخلخل در مقیاس منفذ
کلمات کلیدی
روش تنظیم تراز، جابجایی، محیط متخلخل درمقیاس منفذ، شبیه سازی عددی
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1- مقدمه

2- روش شناسی

1.2 مدل هندسی

2.2 روش عددی

شکل 1- ساختار منفذی استخراج شده از باریکه ی ماسه سنگ

3. راه حل عددی و بحث

شکل 2- محیط متخلخل با منطقه ی بافری

شکل 3- هندسه ی منفذ گسسته شده با توری های دوبعدی فاقد ساختار

شکل 4- توزیع اولیه آب- دی اکسید کربن

شکل 5- دی اکسید کربن تزریق شده درمیان منفذ نسبتا بزرگ جریان می یابد. 

4. نتیجه گیری

شکل 6- نوسانات سطح مشترک دوفازی درطی جابجایی

شکل 7- نوسان فشار تزریق در فرایند تزریق 

شکل 8- نتایج شبیه سازی شده از توزیع دی اکسید کربن. 
ترجمه چکیده
ساختار منفذی محیط متخلخل ازجمله اندازه ی منفذ و جانمایی نسبتاً پیچیده است. قدرت مویینگی در فرایند جابجایی دو فازی مخلوط نشدنی تحت تاثیر اندازه ی منفذ بر جریان دوفازی در محیط متخلخل چیره است و نتایج جابجایی را تحت تاثیر قرار می دهد. مشاهده ی مستقیم الگوهای جریان در محیط متخلخل مشکل است، و بنابراین آگاهی درمورد جریان جابجایی دوفازی کافی نیست. در این مقاله ساختار منفذی دوبُعدی از نمونه ی ماسه سنگ استخراج شد و فرایند جریانی که CO2 شوراب مانده را در ساختار منفذی استخراج شده جابجا می کند، با استفاده از معادله ی ناویر- استوکس در ترکیب با روش مجموعه تراز محافظه کار شبیه سازی شد. نتایج شبیه سازی آشکار می کنند که گلوی منفذ عامل بحرانی در تعیین فرایند جابجایی CO2 در محیط متخلخل است. هلالی های دو فازی در گلوی هر منفذ در فرایند خودتنظیم بودند. دی اکسید کربن در فرایند جابجایی ترجیحاً توسط بیشینه گلوی منفذ شکافته می شود. فشار دی اکسید کربن قبل از شکاف ازطریق بیشینه گلوی منفذ مستمراً زیاد شد و بنابراین انحنا و موقعیت سطوح مشترک در سایر گلویی های منفذ تنظیم شد. وقتی بیشینه گلوی منفذ ازطریق دی اکسید کربن شکافته شد، سپس نیروی مویینگی در سایر گلویی های منفذ آزاد شد؛ متعاقبا سطوح مشترک تحت تاثیر نیروی مویینگی عقب نشینی کردند و آماده ی شکاف گلویی منفذی بعدی می شوند. بنابراین جابجایی دو فازی در تزریق دی اکسید کربن با شکاف و تنظیم سطوح مشترک دو فازی همراه است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
چکیده انگلیسی

Pore structure of porous media, including pore size and topology, is rather complex. In immiscible two-phase displacement process, the capillary force affected by pore size dominates the two-phase flow in the porous media, affecting displacement results. Direct observation of the flow patterns in the porous media is difficult, and therefore knowledge about the two-phase displacement flow is insufficient. In this paper, a two-dimensional (2D) pore structure was extracted from a sandstone sample, and the flow process that CO2 displaces resident brine in the extracted pore structure was simulated using the Navier–Stokes equation combined with the conservative level set method. The simulation results reveal that the pore throat is a crucial factor for determining CO2 displacement process in the porous media. The two-phase meniscuses in each pore throat were in a self-adjusting process. In the displacement process, CO2 preferentially broke through the maximum pore throat. Before breaking through the maximum pore throat, the pressure of CO2 continually increased, and the curvature and position of two-phase interfaces in the other pore throats adjusted accordingly. Once the maximum pore throat was broken through by the CO2, the capillary force in the other pore throats released accordingly; subsequently, the interfaces withdrew under the effect of capillary fore, preparing for breaking through the next pore throat. Therefore, the two-phase displacement in CO2 injection is accompanied by the breaking through and adjusting of the two-phase interfaces.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering - Volume 8, Issue 1, February 2016, Pages 87–92
نویسندگان
, , ,