برای شبیه سازی انتقال باکتری، رشد و متابولیت های میکروبی بوجود آمده در محیط متخلخل و همینطور اثر آن در میزان ازدیاد برداشت نفت به روش میکروبی یک مدل دو بعدی، چهار فازی تهیه شده است. که در ادامه به بررسی و تحلیل روش ازدیاد برداشت میکروبی نفت از دیدگاه ریاضی خواهیم پرداخت.
روش افزایش برداشت میکروبی نفت از دیدگاه ریاضی
در این قسمت راجع به روش ازدیاد برداشت میکروبی نفت از دیدگاه ریاضی بحث می کنیم که در آن :
۱ـ مکانیسم تأثیر میکروب روی مخزن تحلیل می شود .
۲ـ گروه های مهم متابولیسمی با عوامل هیدرودینامیکی مخزن معین می شوند .
۳ـ ملاک های استفاده از روش تأثیر میکروب روی مخزن معین می شوند .
مدل ریاضی تأثیر میکروب در مخزن در این بخش ها بررسی می شوند . تزریق محلول آب ملاس با باکتری های کلستریدیوم داخل نمونه مختلط سنگ در این مدل مورد استفاده قرار گرفته است و نتایج محاسبات با داده های تجربی هم برابری کرده است .برای مطالعه بیشتر به مقاله افزایش میکروبی بازیافت نفت ازمخازن کربناته شکافدار با استفاده ازملاس ها و باکتری ها مراجعه کنید.
تحلیل روش افزایش برداشت میکروبی نفت از دیدگاه ریاضی
روش های MEOR ، جدیدترین و بیشترین گستردگی را دارند . در این نوع روش ها ، محصولاتی که تحت تإثیر میکروبی بوده اند ( متابولیت ها ) برای برداشت نفت مورد استفاده قرار می گیرند . جابجایی اضافی نفت توسط همان مکانیسمی که در شیمی فیزیک و متدهای گاز مورد استفاده قرار می گیرد ، تعریف می شود .
دلیل اینکه استفاده از MEOR تأکید می شود، تحقیق های زیاد و تجربه های موفق و آزمایشاتی است که آن را تأیید می کنند. بنابراین، استفاده از متد های MEOR ، امروزه موفق هستند. افزایش برداشت میکروبی نفت
ملاک های استفاده از روش های مؤثر میکروبی در مخزن در جدول ۱ نشان داده شده است و نیز متابولیت هایی که برای تحریک برداشت نفت مورد استفاده قرار می گیرند در این جدول نشان داده می شود. با استفاده از این جدول ما می توانیم مزیت استفاده از متد MEOR برای یک مخزن معین را تعریف کنیم که عبارتند از :
۱ـ ارزان قیمت
۲ـ تأثیر همه جانبه بر تحریک برداشت نفت .
۳ـ ازدیاد فاکتور های برداشت نفت را در محل اتصال آب به نفت افزایش می دهد . افزایش برداشت میکروبی نفت از نظر ریاضی
مطالعه جدیدترین کارهایی که بر روی مشکلات استفاده از روش های MEOR انجام شده ، لیست متابولیت هایی را که بر روی شیوه جابجایی نفت تأثیر می گذارند مشخص می کند ، که در اینجا آورده شده اند :
اسید های ( استیک ، پروپییونیک ، بوتیریک و … )
شکستگی های مخزن را تغییری می دهد ؛ آنها تخلخل و تراوایی را بهبود می دهند ؛ و با کلسیت واکنش داده و اسید کربنیک خارج می شود . ( تولید می شود )
گازها ( مونو اکسید کربن ، دی اکسید کربن ، متان ، پروپان ، سولفید هیدروژن ، هیدروژن ، نیتروژن و … )
فشار عمومی مخزن را نگه می دارند و نفت را منبسط می کنند ؛ گرانروی نفت را پایین می آورند ؛ آنها تراوایی مخزن را بهبود می بخشند زیرا نوعی از سنگ های کربناته که تحت تأثیر اسید ها قرار نگرفته اند را در خود حل می کنند ، به عبارت دیگر تراوایی مخزن به دلیل حل شدگی سنگ های کربناته تحت تأثیر اسید ها اصلاح می شود. روش افزایش برداشت میکروبی نفت از نظر ریاضی
بیوسورفکتنت ها ( امولسیون کننده ها ، آنیونیک لیپوسا کارید ها )
آنها با کم کردن کشش سطحی ، سطح تماس آب ـ نفت ، گرانروی نفت را کم می کنند ؛ آنها باعث امولسیون شدن و امولسیون زدایی نفت می شوند .
جرم بیولوژیک ( بیوماس )
باعث گیر کردن ( Plugging up ) ، امولسیون زدایی انتخابی یا غیر انتخابی می شوند و به دلیل این که با هیدروکربن مخلوط نمی شوند ( ناپیوستگی دارند ) ، ترشوندگی (wettability) سنگ را عوض می کنند .
مواد پلیمری ( اِگزانتان ، اِسکلروگلوکان ، پلی ساکارید ها و … )
آنها موبیلیتی سیالات مخزن را کنترل می کنند و باعث انتخابی و غیر انتخابی بودن گیر کردن ( Plugging up ) می شوند .مکانیسم تأثیر میکروب چند فازی است . سوخت و ساز ( متابولیتس ) یک نوع از باکتری ها ، زمینه ای برای دیگر انواع آن است. روش ازدیاد برداشت میکروبی نفت از نظر ریاضی
بنابراین، ما مدل ریاضی را داریم که اجازه پیش بینی نتایج تأثیر روش های میکروبی بر روی نوع ترکیبی سنگ ها را به ما می دهد و می توانیم به وسیله آن تأثیر اقتصادی و تکنولوژیکی روش های MEOR را تخمین بزنیم .این مدل ریاضی می تواند برای پیش بینی گسترش شیوه کم شدن سولفات در محل در طول وارد کردن آب سولفات به کار رود . پارامترهای رشد باکتری تا حد زیادی به توزیع دما در منطقه دیواره چاه ربط دارد . در این حالت رشد باکتری ، بخشی از مدل ریاضی می تواند با توزیع دما برای وارد کردن آب سرد دریا ترکیب شود .
بررسی و تحلیل روش ازدیاد برداشت میکروبی نفت از دیدگاه ریاضی