مدلسازی الگوی جریان آشفته در چاههای نفتی

ستون چاه های نفتی و خطوط انتقال نفت نمونه ای از الگوهای جریان دو فازی می باشند. از جمله این جریان دو فازی، جریان حبابی و جریان دو فازی آشفته نفت موادجامدآلی میباشد. مواد جامد آلی که در نفت خام می توان مشاهده کرد، از جمله – آسفالتین ها هستند. آسفالتین ها ترکیب پیچیده ای از آروماتیک ها و هیتروسیکلیک ها دارای ساختمان زنجیره ی غیر معمول هستند که به روش های مختلفی تعریف می شوند. وقتی نفت خام از مخازن نفتی تحت فشار و دمای بالا وارد ستون چاه نفت می شود در طول لوله دما و فشار آن دچار افت گردیده و در نقطه ای از فشار، آسفالتین شروع به رسوب می کند. دراین مقاله با استفاده از روش اولرین اولرین، - جریان حبابی آشفته با بکارگیری مدل آشفتگی k-ε در ستون چاه تولیدی و همچنین جریان دوفازی نفت_آسفالتین با استفاده از روش k-ε مدلسازی به کمک CFD حل گردیدند. نتایج حاصل از مدلسازی نشان دادند که در طول لوله با افزایش افت فشار اجزاء سبک وارد فاز گاز شده و در نتیجه کسر حجمی فاز گاز افزایش پیدا میکند. از دیگر نتایج بدست آمده ازشبیه سازی CFD ، میتوان به نحوه ی توزیع سرعت و تغییرات ویسکوزیته آشفته ی دینامیکی و نحوه توزیع کسر جرمی ذرات آسفالتین را در داخل لوله چاه نفت، اشاره کرد

کلیدواژه ها:

ستون چاه نفت ، آسفالتین ، نفت خام ، جریان آشفته