SlideShare a Scribd company logo
1 of 25
Behzad Hosseinzadeh 1
 Stimulation technique widely used for sandstones and
carbonates;
 In both, the same principle is applied (chemical dissolution) but
several
differences appear;
– Carbonates → Distinct dissolution patterns → Wormholes.
Face dissolution → Conical wormhole → Dominant wormhole → Ramified wormhole → Uniform
dissolution
2
‫تزریق‬ ‫نرخ‬‫انتقال‬ ‫و‬ ‫مولکولی‬ ‫نفوذ‬ ‫نسبی‬ ‫تاثیر‬‫انحالل‬ ‫الگوی‬
‫کم‬ ‫بسیار‬‫نفوذ‬≪‫انتقال‬‫سطحی‬
‫کم‬‫نفوذ‬<‫انتقال‬‫مخروطی‬
‫متوسط‬(‫بهینه‬)‫نفوذ‬≈‫انتقال‬‫شکل‬ ‫کرمی‬
‫زیاد‬‫نفوذ‬>‫انتقال‬‫ای‬‫شاخه‬
‫زیاد‬ ‫بسیار‬‫نفوذ‬≫‫انتقال‬‫یکنواخت‬ 3
4
Experimental Studies → Williams et al. (1979),
Daccord et al. (1987, 1993a, 1993b), Lund et al. (1973,
1975), Hoefner and Fogler (1989), Wang (1993), Prick
(1994), Bazin et al. (1995), Fredd and Fogler (1998),
Bazin (2001), Golfier et al. (2002), Ziauddin and Bize
(2007), Tardy et al.(2007), Omer Izgec (2009), Mehdi
Gommem (2015)
Mathematical Modeling Studies → Capillary Tube
Model, Fractal and Dimensionless Model, Network
Model, Continuum (Averaged) Model
5
Capillary Tube Model: Hung et al.
(1997), Buijse (1997), Huang et al.
(1999, 2000)
Fractal and Dimensionless Model:
Dacord (1993), Kurmayr (1992),
Pichler et al. (1992) Fred and
Fogler (1999)
Network Model: Hoefner and
Fogler (1988), Fred and Fogler
(1998)
Continuum (Averaged) Model:
Golfier et al. (2002), Panga (2005),
Kalia (2008), Cohen et al. (2008),
Maheshwari (2013)
6
a two-scale continuum model is used to describe the
reactive dissolution phenomenon and capture the
physics at both:
 Darcy Scale Model
 Pore Scale Model
7
Darcy Equation𝑈 = −
1
𝜇
𝐾 . 𝛻𝑝,
Continuity
𝜕𝜀
𝜕𝑡′
+ 𝛻. 𝑈 = 0,
Acid Transport
𝜕(𝜀𝐶𝑓)
𝜕𝑡′
+ 𝛻. 𝑈𝐶𝑓 = 𝛻. 𝜀𝐷𝑒. 𝛻𝐶𝑓 − 𝑘 𝑐 𝑎 𝑣(𝐶𝑓 − 𝐶𝑠),
Reaction Rate → first order
irreversible reaction
𝑘 𝑐 𝐶𝑓 − 𝐶𝑠 = 𝑅(𝐶𝑠), (R(Cs) = ks Cs )
Porosity Variation
𝜕𝜀
𝜕𝑡′
=
𝑅(𝐶𝑠)𝑎 𝑣 𝛼
𝜌𝑠
,
8
effect of local volume change
during dissolution on the flow
field
This equation balances the
amount of reactant
transferred from fluid phase to
the wall and the amount reacted
at the wall.
The fourth term describes the
transfer of acid species from the
fluid phase to the fluid-solid
interface
9
 the quantities 𝑲, 𝑫 𝒆 , 𝒌 𝒄 , and 𝒂 𝒗 obtained from such a
calculation can be used as inputs from the pore scale model
to the Darcy scale model.
 Structure-Property Relations (𝑲, 𝒂 𝒗)
 Mass-Transfer Coefficient (𝒌 𝒄)
Fluid Phase Dispersion Coefficients (𝑫 𝒆)
10
 The structure-property relations may
also not be accurately representative of
the different types of carbonates that
exist.
 Semi-Emphirical model
 β is used to account Carman-Kozney
relation for dissolution (obtain
experimentally).Permeability change
𝐾
𝐾0
=
𝜀
𝜀0
(
𝜀(1 − 𝜀0)
𝜀0(1 − 𝜀)
)2𝛽,
Pore radius change
𝑟𝑝
𝑟0
=
𝐾𝜀0
𝐾0 𝜀
,
Interfacial area change
𝑎 𝑣
𝑎0
=
𝜀𝑟0
𝜀0 𝑟𝑝
,
MurtazaZiauddin
11
 Transport of the acid species from the fluid phase
to the fluid-solid interface inside the pores.
The value of 𝒌 𝒄 determines if the reaction is
mass-transfer or kinetically limited.
 Sherwood number is the dimensionless mass-
transfer coefficient:
𝑆ℎ =
2𝑘 𝑐 𝑟 𝑝
𝐷 𝑚
= 𝑆ℎ∞ + 0.35(
𝑑ℎ
𝑥
)0.5 𝑅𝑒 𝑝
1/2
𝑆𝑐1/3,
Sc=ν/Dm
Depend on the structure of the porous medium
(Diffusion)
depends on the local
velocity
(Convection)
12
For homogeneous, isotropic porous media, the dispersion
tensor is characterized by two independent components,
namely, the longitudinal, 𝐷𝑒𝑋 and transverse, 𝐷𝑒𝑇, dispersion
coefficients
For a well-connected pore network, random walk models and
analogy with packed beds spheres may be used to show that
𝐷 𝑇 =
𝐷 𝑒𝑇
𝐷 𝑚
= 𝛼 𝑜𝑠 + 𝜆 𝑇 𝑃𝑒 𝑝, 𝑃𝑒 𝑝 =
𝑈 𝑑ℎ
𝜀𝐷 𝑚
,
𝐷 𝑥 =
𝐷 𝑒𝑋
𝐷 𝑚
= 𝛼 𝑜𝑠 + 𝜆 𝑋 𝑃𝑒 𝑝, 𝑃𝑒 𝑝=
𝑈 𝑑ℎ
𝜀𝐷 𝑚
,
Depends on the structure of the
porous medium (for example,
tortuosity or connectivity between
The parameter 𝛼 𝑜𝑠
may increase as the
tortuosity decreases.
13
𝑢, 𝜈 = (−𝜅
𝜕𝑝
𝜕𝑥
, −𝜅
𝜕𝑝
𝜕𝑦
),
𝜕𝜀
𝜕𝑡
+
𝜕𝑢
𝜕𝑥
+
𝜕𝜈
𝜕𝑦
= 0,
𝜕(𝜀𝑐𝑓)
𝜕𝑡
+
𝜕(𝑢𝑐𝑓)
𝜕𝑥
+
𝜕(𝜈𝑐𝑓)
𝜕𝑦
= −
𝐷𝑎𝐴 𝑣 𝑐𝑓
1 +
𝜙2 𝑟
𝑆ℎ
+
𝜕
𝜕𝑥
𝛼 𝑜𝑠 𝜀𝐷𝑎
Φ2
+ 𝜆 𝑥 𝑢 𝑟𝜂
𝜕𝑐𝑓
𝜕𝑥
+
𝜕
𝜕𝑦
𝛼 𝑜𝑠 𝜀𝐷𝑎
Φ2
+ 𝜆 𝑇 𝑢 𝑟𝜂
𝜕𝑐𝑓
𝜕𝑦
,
𝜕𝜀
𝜕𝑡
=
𝐷𝑎𝑁𝑎𝑐 𝐴 𝑣 𝑐𝑓
(1 +
𝜙2 𝑟
𝑆ℎ
)
,
−𝜅
𝜕𝑝
𝜕𝑥
= 1 @ 𝑥 = 0,
𝑝 = 0 @ 𝑥 = 1,
−𝜅
𝜕𝑝
𝜕𝑦
= 0 @ 𝑦 = 0 & 𝑦 = 𝛼0,
𝑐𝑓 = 1 @ 𝑥 = 0,
𝜕𝑐𝑓
𝜕𝑥
= 0 @ 𝑥 = 1,
𝜕𝑐𝑓
𝜕𝑦
= 0 @ 𝑦 = 0 & 𝑦 = 𝛼0,
𝑐𝑓 = 0 @ 𝑡 = 0,
𝜀 𝑥, 𝑦, 𝑎, 𝑙 = 𝜀0 + 𝑓̂̂(𝑎, 𝑙) @ 𝑡 = 0,
14
15
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0.0001 0.001 0.01 0.1 1
PVBT
1/Da
Kalia
Behzad
16
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0.0001 0.001 0.01 0.1 1
PVBT
1/Da
Effect of Rock Heterogeneity
Kalia
Behzad
17
18
19
 Simulate reactive dissolution of
carbonate rocks in radial flow.
 With this assumption we can
investigate the wormhole density.
20
21
 Study the density of wormholes.
 Compare 2D and 3D simulations, in
both linear and radial geometry.
22
First, the use of alternate boundary
conditions for concentration and flow.
It is found that heterogeneity in a rock
affects not only the structure of the
patterns formed during reactive
dissolution but also the amount of acid
required to achieve a given increase in
permeability.
 The amount of acid required to
breakthrough is found to depend on the
initial rock porosity and dimensions of the
rock being acidized.
 Using a heterogeneity parameter, ϖ as a
product of the heterogeneity magnitude
and length scale
23
 Develop an empirical rheological
model to describe the variation of the
viscosity of in-situ cross-linked acids
with temperature, shear rate and pH.
 Analyze wormhole formation in single
and dual core set-ups.
 2D and 3D
Newtonian acidsin-situ cross-linked acids (ICA)
24
 Present 3-D simulations of wormhole
formation in carbonate rocks.
 Define new two-parameter structure-
property relation (pore-connectivity
and pore-broadening).
 Work on vuggy and unvuggy
carbonate (Omer Izgec is also worked
on this type of rock)
 Study of flow dynamics inside a
wormhole.
 Study the reactive dissolution of
carbonate rocks with nongelled, gelled,
and emulsified acids in three
dimensions
25
 Effect of variation of the viscosity of in-situ cross-linked acids
with temperature, shear rate and pH.
 2D -> 3D
 Comparison with core flooding experiments

More Related Content

What's hot

FORMULATION STUDIES ON A DISPERSIBLE ISONIAZID TABLET FOR PAEDIATRIC USE
FORMULATION STUDIES ON A DISPERSIBLE ISONIAZID TABLET FOR PAEDIATRIC USEFORMULATION STUDIES ON A DISPERSIBLE ISONIAZID TABLET FOR PAEDIATRIC USE
FORMULATION STUDIES ON A DISPERSIBLE ISONIAZID TABLET FOR PAEDIATRIC USEdoll969
 
consoliation
consoliationconsoliation
consoliationPV. Viji
 
Introduction to rheology
Introduction to rheologyIntroduction to rheology
Introduction to rheologyRajveer Bhaskar
 
PREDICTING OPTIMAL WET GRANULATION PARAMETERS FOR EXTRUSION-SPHERONISATION OF...
PREDICTING OPTIMAL WET GRANULATION PARAMETERS FOR EXTRUSION-SPHERONISATION OF...PREDICTING OPTIMAL WET GRANULATION PARAMETERS FOR EXTRUSION-SPHERONISATION OF...
PREDICTING OPTIMAL WET GRANULATION PARAMETERS FOR EXTRUSION-SPHERONISATION OF...John Moore
 
Different theory of drug dissolution
Different theory of drug dissolutionDifferent theory of drug dissolution
Different theory of drug dissolutionAmit Mandal
 
Compression and granulation
Compression and granulationCompression and granulation
Compression and granulationfauziarehman4
 
Compression and compaction 4rth prof
Compression and compaction 4rth profCompression and compaction 4rth prof
Compression and compaction 4rth profDr. Samia
 
Presentation for Cree Interview
Presentation for Cree InterviewPresentation for Cree Interview
Presentation for Cree Interviewdmtrombly
 
Investigation of Non-Newtonian nonofluids and effect to improve the Drilling ...
Investigation of Non-Newtonian nonofluids and effect to improve the Drilling ...Investigation of Non-Newtonian nonofluids and effect to improve the Drilling ...
Investigation of Non-Newtonian nonofluids and effect to improve the Drilling ...Hamed Motlagh
 
Theories of Dissolution
Theories of DissolutionTheories of Dissolution
Theories of DissolutionPRASHANT DEORE
 
Mathematical Relationships between the Compressive Strength and Some Other St...
Mathematical Relationships between the Compressive Strength and Some Other St...Mathematical Relationships between the Compressive Strength and Some Other St...
Mathematical Relationships between the Compressive Strength and Some Other St...IOSR Journals
 
Pakistan; Adsorption of Heavy Metals In Slow Sand Filters Systems
Pakistan;  Adsorption of Heavy Metals In Slow Sand Filters SystemsPakistan;  Adsorption of Heavy Metals In Slow Sand Filters Systems
Pakistan; Adsorption of Heavy Metals In Slow Sand Filters SystemsV9X
 
tribology presentation Final2 [Autosaved]
tribology presentation Final2 [Autosaved]tribology presentation Final2 [Autosaved]
tribology presentation Final2 [Autosaved]Atul Verma
 

What's hot (20)

Rheology
RheologyRheology
Rheology
 
Kausar
KausarKausar
Kausar
 
FORMULATION STUDIES ON A DISPERSIBLE ISONIAZID TABLET FOR PAEDIATRIC USE
FORMULATION STUDIES ON A DISPERSIBLE ISONIAZID TABLET FOR PAEDIATRIC USEFORMULATION STUDIES ON A DISPERSIBLE ISONIAZID TABLET FOR PAEDIATRIC USE
FORMULATION STUDIES ON A DISPERSIBLE ISONIAZID TABLET FOR PAEDIATRIC USE
 
consoliation
consoliationconsoliation
consoliation
 
Rheology pdf
Rheology pdfRheology pdf
Rheology pdf
 
Introduction to rheology
Introduction to rheologyIntroduction to rheology
Introduction to rheology
 
Rheology
Rheology Rheology
Rheology
 
PREDICTING OPTIMAL WET GRANULATION PARAMETERS FOR EXTRUSION-SPHERONISATION OF...
PREDICTING OPTIMAL WET GRANULATION PARAMETERS FOR EXTRUSION-SPHERONISATION OF...PREDICTING OPTIMAL WET GRANULATION PARAMETERS FOR EXTRUSION-SPHERONISATION OF...
PREDICTING OPTIMAL WET GRANULATION PARAMETERS FOR EXTRUSION-SPHERONISATION OF...
 
Different theory of drug dissolution
Different theory of drug dissolutionDifferent theory of drug dissolution
Different theory of drug dissolution
 
Compression and granulation
Compression and granulationCompression and granulation
Compression and granulation
 
Compression and compaction 4rth prof
Compression and compaction 4rth profCompression and compaction 4rth prof
Compression and compaction 4rth prof
 
Presentation for Cree Interview
Presentation for Cree InterviewPresentation for Cree Interview
Presentation for Cree Interview
 
Dissolution v2
Dissolution v2Dissolution v2
Dissolution v2
 
Investigation of Non-Newtonian nonofluids and effect to improve the Drilling ...
Investigation of Non-Newtonian nonofluids and effect to improve the Drilling ...Investigation of Non-Newtonian nonofluids and effect to improve the Drilling ...
Investigation of Non-Newtonian nonofluids and effect to improve the Drilling ...
 
Theories of Dissolution
Theories of DissolutionTheories of Dissolution
Theories of Dissolution
 
Mathematical Relationships between the Compressive Strength and Some Other St...
Mathematical Relationships between the Compressive Strength and Some Other St...Mathematical Relationships between the Compressive Strength and Some Other St...
Mathematical Relationships between the Compressive Strength and Some Other St...
 
Pakistan; Adsorption of Heavy Metals In Slow Sand Filters Systems
Pakistan;  Adsorption of Heavy Metals In Slow Sand Filters SystemsPakistan;  Adsorption of Heavy Metals In Slow Sand Filters Systems
Pakistan; Adsorption of Heavy Metals In Slow Sand Filters Systems
 
Theories
TheoriesTheories
Theories
 
Unit 5-rheology
Unit 5-rheologyUnit 5-rheology
Unit 5-rheology
 
tribology presentation Final2 [Autosaved]
tribology presentation Final2 [Autosaved]tribology presentation Final2 [Autosaved]
tribology presentation Final2 [Autosaved]
 

Similar to Carbonate matrix acidizing simulation

Ghodke fedsm2017 69066-final
Ghodke fedsm2017 69066-finalGhodke fedsm2017 69066-final
Ghodke fedsm2017 69066-finalChaitanya Ghodke
 
Permeability prediction
Permeability predictionPermeability prediction
Permeability predictionsajjad1984
 
20. Evaluation of static and dynamic properties of sand–fines mixtures.pdf
20. Evaluation of static and dynamic properties of sand–fines mixtures.pdf20. Evaluation of static and dynamic properties of sand–fines mixtures.pdf
20. Evaluation of static and dynamic properties of sand–fines mixtures.pdfPinakRay2
 
Numerical Simulations on Triaxial Strength of Silty Sand in Drained Conditions
Numerical Simulations on Triaxial Strength of Silty Sand in Drained ConditionsNumerical Simulations on Triaxial Strength of Silty Sand in Drained Conditions
Numerical Simulations on Triaxial Strength of Silty Sand in Drained Conditionsijceronline
 
Consolidation settlement with sand drains – analytical and numerical approaches
Consolidation settlement with sand drains – analytical and numerical approachesConsolidation settlement with sand drains – analytical and numerical approaches
Consolidation settlement with sand drains – analytical and numerical approachesUmed Paliwal
 
9 17 fujisawa et al -seags e journal 2013-06
9 17 fujisawa et al -seags e journal 2013-069 17 fujisawa et al -seags e journal 2013-06
9 17 fujisawa et al -seags e journal 2013-06chakfarmer
 
case study on terzaghi’s theory
case study on terzaghi’s theorycase study on terzaghi’s theory
case study on terzaghi’s theoryAbhishek Mangukiya
 
2005 emerging insights into the dynamics of submarine debris flows
2005 emerging insights into the dynamics of submarine debris flows2005 emerging insights into the dynamics of submarine debris flows
2005 emerging insights into the dynamics of submarine debris flowsshh315
 
Viscoelastic Flow in Porous Media
Viscoelastic Flow in Porous MediaViscoelastic Flow in Porous Media
Viscoelastic Flow in Porous MediaTaha Sochi
 
Field and Theoretical Analysis of Accelerated Consolidation Using Vertical Dr...
Field and Theoretical Analysis of Accelerated Consolidation Using Vertical Dr...Field and Theoretical Analysis of Accelerated Consolidation Using Vertical Dr...
Field and Theoretical Analysis of Accelerated Consolidation Using Vertical Dr...inventionjournals
 
Shale Gas, Petrophysical Considerations in Producing and Evaluating
Shale Gas, Petrophysical Considerations in Producing and EvaluatingShale Gas, Petrophysical Considerations in Producing and Evaluating
Shale Gas, Petrophysical Considerations in Producing and EvaluatingOrkhan Mammadov
 
combinepdf (2).pdf
combinepdf (2).pdfcombinepdf (2).pdf
combinepdf (2).pdfAnilGhadge6
 
2005 10 spe paper 96112
2005 10 spe paper 961122005 10 spe paper 96112
2005 10 spe paper 96112Eevel Hermiz
 
Technical NoteSoil Compressibility Models for a Wide Stres.docx
Technical NoteSoil Compressibility Models for a Wide Stres.docxTechnical NoteSoil Compressibility Models for a Wide Stres.docx
Technical NoteSoil Compressibility Models for a Wide Stres.docxssuserf9c51d
 
Particle Technology Week 5 Session 1.pptx
Particle Technology Week 5 Session 1.pptxParticle Technology Week 5 Session 1.pptx
Particle Technology Week 5 Session 1.pptxEmmanuel392518
 

Similar to Carbonate matrix acidizing simulation (20)

Ghodke fedsm2017 69066-final
Ghodke fedsm2017 69066-finalGhodke fedsm2017 69066-final
Ghodke fedsm2017 69066-final
 
Permeability prediction
Permeability predictionPermeability prediction
Permeability prediction
 
Chapter 14
Chapter 14Chapter 14
Chapter 14
 
Advances in Rock Physics Modelling and Improved Estimation of CO2 Saturation,...
Advances in Rock Physics Modelling and Improved Estimation of CO2 Saturation,...Advances in Rock Physics Modelling and Improved Estimation of CO2 Saturation,...
Advances in Rock Physics Modelling and Improved Estimation of CO2 Saturation,...
 
PANACEA & TRUST Projects Status update - Auli Niemi at at EC FP7 Projects: Le...
PANACEA & TRUST Projects Status update - Auli Niemi at at EC FP7 Projects: Le...PANACEA & TRUST Projects Status update - Auli Niemi at at EC FP7 Projects: Le...
PANACEA & TRUST Projects Status update - Auli Niemi at at EC FP7 Projects: Le...
 
Rock Mechanics
Rock MechanicsRock Mechanics
Rock Mechanics
 
20. Evaluation of static and dynamic properties of sand–fines mixtures.pdf
20. Evaluation of static and dynamic properties of sand–fines mixtures.pdf20. Evaluation of static and dynamic properties of sand–fines mixtures.pdf
20. Evaluation of static and dynamic properties of sand–fines mixtures.pdf
 
Numerical Simulations on Triaxial Strength of Silty Sand in Drained Conditions
Numerical Simulations on Triaxial Strength of Silty Sand in Drained ConditionsNumerical Simulations on Triaxial Strength of Silty Sand in Drained Conditions
Numerical Simulations on Triaxial Strength of Silty Sand in Drained Conditions
 
Consolidation settlement with sand drains – analytical and numerical approaches
Consolidation settlement with sand drains – analytical and numerical approachesConsolidation settlement with sand drains – analytical and numerical approaches
Consolidation settlement with sand drains – analytical and numerical approaches
 
Poster_Sharif_2015
Poster_Sharif_2015Poster_Sharif_2015
Poster_Sharif_2015
 
9 17 fujisawa et al -seags e journal 2013-06
9 17 fujisawa et al -seags e journal 2013-069 17 fujisawa et al -seags e journal 2013-06
9 17 fujisawa et al -seags e journal 2013-06
 
case study on terzaghi’s theory
case study on terzaghi’s theorycase study on terzaghi’s theory
case study on terzaghi’s theory
 
2005 emerging insights into the dynamics of submarine debris flows
2005 emerging insights into the dynamics of submarine debris flows2005 emerging insights into the dynamics of submarine debris flows
2005 emerging insights into the dynamics of submarine debris flows
 
Viscoelastic Flow in Porous Media
Viscoelastic Flow in Porous MediaViscoelastic Flow in Porous Media
Viscoelastic Flow in Porous Media
 
Field and Theoretical Analysis of Accelerated Consolidation Using Vertical Dr...
Field and Theoretical Analysis of Accelerated Consolidation Using Vertical Dr...Field and Theoretical Analysis of Accelerated Consolidation Using Vertical Dr...
Field and Theoretical Analysis of Accelerated Consolidation Using Vertical Dr...
 
Shale Gas, Petrophysical Considerations in Producing and Evaluating
Shale Gas, Petrophysical Considerations in Producing and EvaluatingShale Gas, Petrophysical Considerations in Producing and Evaluating
Shale Gas, Petrophysical Considerations in Producing and Evaluating
 
combinepdf (2).pdf
combinepdf (2).pdfcombinepdf (2).pdf
combinepdf (2).pdf
 
2005 10 spe paper 96112
2005 10 spe paper 961122005 10 spe paper 96112
2005 10 spe paper 96112
 
Technical NoteSoil Compressibility Models for a Wide Stres.docx
Technical NoteSoil Compressibility Models for a Wide Stres.docxTechnical NoteSoil Compressibility Models for a Wide Stres.docx
Technical NoteSoil Compressibility Models for a Wide Stres.docx
 
Particle Technology Week 5 Session 1.pptx
Particle Technology Week 5 Session 1.pptxParticle Technology Week 5 Session 1.pptx
Particle Technology Week 5 Session 1.pptx
 

More from Technical University of Denamrk

Developed Model for Predicting Performance of Carbonate Matrix Acidizing
Developed Model for Predicting Performance of Carbonate Matrix AcidizingDeveloped Model for Predicting Performance of Carbonate Matrix Acidizing
Developed Model for Predicting Performance of Carbonate Matrix AcidizingTechnical University of Denamrk
 
Numerical and analytical solution for natural gas production from methane hyd...
Numerical and analytical solution for natural gas production from methane hyd...Numerical and analytical solution for natural gas production from methane hyd...
Numerical and analytical solution for natural gas production from methane hyd...Technical University of Denamrk
 
طراحی یک چاه مجازی در میدان اهواز
طراحی یک چاه مجازی در میدان اهوازطراحی یک چاه مجازی در میدان اهواز
طراحی یک چاه مجازی در میدان اهوازTechnical University of Denamrk
 
مدلسازی ریاضی ناپایداری دیواره چاه هنگام حفاری سازند حاوی هیدرات گازی
مدلسازی ریاضی ناپایداری دیواره چاه هنگام حفاری سازند حاوی هیدرات گازیمدلسازی ریاضی ناپایداری دیواره چاه هنگام حفاری سازند حاوی هیدرات گازی
مدلسازی ریاضی ناپایداری دیواره چاه هنگام حفاری سازند حاوی هیدرات گازیTechnical University of Denamrk
 
امکان‌سنجی طراحی و ساخت سخت‌افزار شبیه‌ساز کنترل فوران چاه و نوشتن نرم افزار آن
امکان‌سنجی طراحی و ساخت سخت‌افزار شبیه‌ساز کنترل فوران چاه و نوشتن نرم افزار آنامکان‌سنجی طراحی و ساخت سخت‌افزار شبیه‌ساز کنترل فوران چاه و نوشتن نرم افزار آن
امکان‌سنجی طراحی و ساخت سخت‌افزار شبیه‌ساز کنترل فوران چاه و نوشتن نرم افزار آنTechnical University of Denamrk
 
(cement permeability test) آزمایش تراوایی سیمان
(cement permeability test) آزمایش تراوایی سیمان(cement permeability test) آزمایش تراوایی سیمان
(cement permeability test) آزمایش تراوایی سیمانTechnical University of Denamrk
 

More from Technical University of Denamrk (20)

Developed Model for Predicting Performance of Carbonate Matrix Acidizing
Developed Model for Predicting Performance of Carbonate Matrix AcidizingDeveloped Model for Predicting Performance of Carbonate Matrix Acidizing
Developed Model for Predicting Performance of Carbonate Matrix Acidizing
 
Behzad hosseinzadeh
Behzad hosseinzadehBehzad hosseinzadeh
Behzad hosseinzadeh
 
بردار و ماتریس 3
بردار و ماتریس 3بردار و ماتریس 3
بردار و ماتریس 3
 
بردار و ماتریس 2
بردار و ماتریس 2بردار و ماتریس 2
بردار و ماتریس 2
 
X-ray imaging in petroleum engineering
X-ray imaging in petroleum engineeringX-ray imaging in petroleum engineering
X-ray imaging in petroleum engineering
 
بردار و ماتریس - قسمت اول
بردار و ماتریس - قسمت اولبردار و ماتریس - قسمت اول
بردار و ماتریس - قسمت اول
 
پیش مقدمه آموزش نرم افزار متلب
پیش مقدمه آموزش نرم افزار متلبپیش مقدمه آموزش نرم افزار متلب
پیش مقدمه آموزش نرم افزار متلب
 
مقدمه نرم افزار متلب
مقدمه نرم افزار متلبمقدمه نرم افزار متلب
مقدمه نرم افزار متلب
 
Sandstone acidizing
Sandstone acidizing Sandstone acidizing
Sandstone acidizing
 
Acid Placement and Diversion
Acid Placement and DiversionAcid Placement and Diversion
Acid Placement and Diversion
 
NESTED DESIGNS
NESTED DESIGNSNESTED DESIGNS
NESTED DESIGNS
 
Numerical and analytical solution for natural gas production from methane hyd...
Numerical and analytical solution for natural gas production from methane hyd...Numerical and analytical solution for natural gas production from methane hyd...
Numerical and analytical solution for natural gas production from methane hyd...
 
طراحی یک چاه مجازی در میدان اهواز
طراحی یک چاه مجازی در میدان اهوازطراحی یک چاه مجازی در میدان اهواز
طراحی یک چاه مجازی در میدان اهواز
 
مدلسازی ریاضی ناپایداری دیواره چاه هنگام حفاری سازند حاوی هیدرات گازی
مدلسازی ریاضی ناپایداری دیواره چاه هنگام حفاری سازند حاوی هیدرات گازیمدلسازی ریاضی ناپایداری دیواره چاه هنگام حفاری سازند حاوی هیدرات گازی
مدلسازی ریاضی ناپایداری دیواره چاه هنگام حفاری سازند حاوی هیدرات گازی
 
امکان‌سنجی طراحی و ساخت سخت‌افزار شبیه‌ساز کنترل فوران چاه و نوشتن نرم افزار آن
امکان‌سنجی طراحی و ساخت سخت‌افزار شبیه‌ساز کنترل فوران چاه و نوشتن نرم افزار آنامکان‌سنجی طراحی و ساخت سخت‌افزار شبیه‌ساز کنترل فوران چاه و نوشتن نرم افزار آن
امکان‌سنجی طراحی و ساخت سخت‌افزار شبیه‌ساز کنترل فوران چاه و نوشتن نرم افزار آن
 
(cement permeability test) آزمایش تراوایی سیمان
(cement permeability test) آزمایش تراوایی سیمان(cement permeability test) آزمایش تراوایی سیمان
(cement permeability test) آزمایش تراوایی سیمان
 
Polymer flooding
Polymer floodingPolymer flooding
Polymer flooding
 
ASP Flooding
ASP FloodingASP Flooding
ASP Flooding
 
تقسیم بندی مخازن و سیالات نفتی
تقسیم بندی مخازن و سیالات نفتیتقسیم بندی مخازن و سیالات نفتی
تقسیم بندی مخازن و سیالات نفتی
 
مته های حفاری
مته های حفاریمته های حفاری
مته های حفاری
 

Recently uploaded

Structural Analysis and Design of Foundations: A Comprehensive Handbook for S...
Structural Analysis and Design of Foundations: A Comprehensive Handbook for S...Structural Analysis and Design of Foundations: A Comprehensive Handbook for S...
Structural Analysis and Design of Foundations: A Comprehensive Handbook for S...Dr.Costas Sachpazis
 
VIP Call Girls Ankleshwar 7001035870 Whatsapp Number, 24/07 Booking
VIP Call Girls Ankleshwar 7001035870 Whatsapp Number, 24/07 BookingVIP Call Girls Ankleshwar 7001035870 Whatsapp Number, 24/07 Booking
VIP Call Girls Ankleshwar 7001035870 Whatsapp Number, 24/07 Bookingdharasingh5698
 
PVC VS. FIBERGLASS (FRP) GRAVITY SEWER - UNI BELL
PVC VS. FIBERGLASS (FRP) GRAVITY SEWER - UNI BELLPVC VS. FIBERGLASS (FRP) GRAVITY SEWER - UNI BELL
PVC VS. FIBERGLASS (FRP) GRAVITY SEWER - UNI BELLManishPatel169454
 
Booking open Available Pune Call Girls Pargaon 6297143586 Call Hot Indian Gi...
Booking open Available Pune Call Girls Pargaon  6297143586 Call Hot Indian Gi...Booking open Available Pune Call Girls Pargaon  6297143586 Call Hot Indian Gi...
Booking open Available Pune Call Girls Pargaon 6297143586 Call Hot Indian Gi...Call Girls in Nagpur High Profile
 
CCS335 _ Neural Networks and Deep Learning Laboratory_Lab Complete Record
CCS335 _ Neural Networks and Deep Learning Laboratory_Lab Complete RecordCCS335 _ Neural Networks and Deep Learning Laboratory_Lab Complete Record
CCS335 _ Neural Networks and Deep Learning Laboratory_Lab Complete RecordAsst.prof M.Gokilavani
 
chapter 5.pptx: drainage and irrigation engineering
chapter 5.pptx: drainage and irrigation engineeringchapter 5.pptx: drainage and irrigation engineering
chapter 5.pptx: drainage and irrigation engineeringmulugeta48
 
FULL ENJOY Call Girls In Mahipalpur Delhi Contact Us 8377877756
FULL ENJOY Call Girls In Mahipalpur Delhi Contact Us 8377877756FULL ENJOY Call Girls In Mahipalpur Delhi Contact Us 8377877756
FULL ENJOY Call Girls In Mahipalpur Delhi Contact Us 8377877756dollysharma2066
 
Call for Papers - African Journal of Biological Sciences, E-ISSN: 2663-2187, ...
Call for Papers - African Journal of Biological Sciences, E-ISSN: 2663-2187, ...Call for Papers - African Journal of Biological Sciences, E-ISSN: 2663-2187, ...
Call for Papers - African Journal of Biological Sciences, E-ISSN: 2663-2187, ...Christo Ananth
 
Coefficient of Thermal Expansion and their Importance.pptx
Coefficient of Thermal Expansion and their Importance.pptxCoefficient of Thermal Expansion and their Importance.pptx
Coefficient of Thermal Expansion and their Importance.pptxAsutosh Ranjan
 
ONLINE FOOD ORDER SYSTEM PROJECT REPORT.pdf
ONLINE FOOD ORDER SYSTEM PROJECT REPORT.pdfONLINE FOOD ORDER SYSTEM PROJECT REPORT.pdf
ONLINE FOOD ORDER SYSTEM PROJECT REPORT.pdfKamal Acharya
 
Intze Overhead Water Tank Design by Working Stress - IS Method.pdf
Intze Overhead Water Tank  Design by Working Stress - IS Method.pdfIntze Overhead Water Tank  Design by Working Stress - IS Method.pdf
Intze Overhead Water Tank Design by Working Stress - IS Method.pdfSuman Jyoti
 
Java Programming :Event Handling(Types of Events)
Java Programming :Event Handling(Types of Events)Java Programming :Event Handling(Types of Events)
Java Programming :Event Handling(Types of Events)simmis5
 
KubeKraft presentation @CloudNativeHooghly
KubeKraft presentation @CloudNativeHooghlyKubeKraft presentation @CloudNativeHooghly
KubeKraft presentation @CloudNativeHooghlysanyuktamishra911
 
Double rodded leveling 1 pdf activity 01
Double rodded leveling 1 pdf activity 01Double rodded leveling 1 pdf activity 01
Double rodded leveling 1 pdf activity 01KreezheaRecto
 
UNIT - IV - Air Compressors and its Performance
UNIT - IV - Air Compressors and its PerformanceUNIT - IV - Air Compressors and its Performance
UNIT - IV - Air Compressors and its Performancesivaprakash250
 

Recently uploaded (20)

Roadmap to Membership of RICS - Pathways and Routes
Roadmap to Membership of RICS - Pathways and RoutesRoadmap to Membership of RICS - Pathways and Routes
Roadmap to Membership of RICS - Pathways and Routes
 
Structural Analysis and Design of Foundations: A Comprehensive Handbook for S...
Structural Analysis and Design of Foundations: A Comprehensive Handbook for S...Structural Analysis and Design of Foundations: A Comprehensive Handbook for S...
Structural Analysis and Design of Foundations: A Comprehensive Handbook for S...
 
VIP Call Girls Ankleshwar 7001035870 Whatsapp Number, 24/07 Booking
VIP Call Girls Ankleshwar 7001035870 Whatsapp Number, 24/07 BookingVIP Call Girls Ankleshwar 7001035870 Whatsapp Number, 24/07 Booking
VIP Call Girls Ankleshwar 7001035870 Whatsapp Number, 24/07 Booking
 
Call Girls in Ramesh Nagar Delhi 💯 Call Us 🔝9953056974 🔝 Escort Service
Call Girls in Ramesh Nagar Delhi 💯 Call Us 🔝9953056974 🔝 Escort ServiceCall Girls in Ramesh Nagar Delhi 💯 Call Us 🔝9953056974 🔝 Escort Service
Call Girls in Ramesh Nagar Delhi 💯 Call Us 🔝9953056974 🔝 Escort Service
 
PVC VS. FIBERGLASS (FRP) GRAVITY SEWER - UNI BELL
PVC VS. FIBERGLASS (FRP) GRAVITY SEWER - UNI BELLPVC VS. FIBERGLASS (FRP) GRAVITY SEWER - UNI BELL
PVC VS. FIBERGLASS (FRP) GRAVITY SEWER - UNI BELL
 
Booking open Available Pune Call Girls Pargaon 6297143586 Call Hot Indian Gi...
Booking open Available Pune Call Girls Pargaon  6297143586 Call Hot Indian Gi...Booking open Available Pune Call Girls Pargaon  6297143586 Call Hot Indian Gi...
Booking open Available Pune Call Girls Pargaon 6297143586 Call Hot Indian Gi...
 
CCS335 _ Neural Networks and Deep Learning Laboratory_Lab Complete Record
CCS335 _ Neural Networks and Deep Learning Laboratory_Lab Complete RecordCCS335 _ Neural Networks and Deep Learning Laboratory_Lab Complete Record
CCS335 _ Neural Networks and Deep Learning Laboratory_Lab Complete Record
 
chapter 5.pptx: drainage and irrigation engineering
chapter 5.pptx: drainage and irrigation engineeringchapter 5.pptx: drainage and irrigation engineering
chapter 5.pptx: drainage and irrigation engineering
 
FULL ENJOY Call Girls In Mahipalpur Delhi Contact Us 8377877756
FULL ENJOY Call Girls In Mahipalpur Delhi Contact Us 8377877756FULL ENJOY Call Girls In Mahipalpur Delhi Contact Us 8377877756
FULL ENJOY Call Girls In Mahipalpur Delhi Contact Us 8377877756
 
Call for Papers - African Journal of Biological Sciences, E-ISSN: 2663-2187, ...
Call for Papers - African Journal of Biological Sciences, E-ISSN: 2663-2187, ...Call for Papers - African Journal of Biological Sciences, E-ISSN: 2663-2187, ...
Call for Papers - African Journal of Biological Sciences, E-ISSN: 2663-2187, ...
 
Coefficient of Thermal Expansion and their Importance.pptx
Coefficient of Thermal Expansion and their Importance.pptxCoefficient of Thermal Expansion and their Importance.pptx
Coefficient of Thermal Expansion and their Importance.pptx
 
Call Now ≽ 9953056974 ≼🔝 Call Girls In New Ashok Nagar ≼🔝 Delhi door step de...
Call Now ≽ 9953056974 ≼🔝 Call Girls In New Ashok Nagar  ≼🔝 Delhi door step de...Call Now ≽ 9953056974 ≼🔝 Call Girls In New Ashok Nagar  ≼🔝 Delhi door step de...
Call Now ≽ 9953056974 ≼🔝 Call Girls In New Ashok Nagar ≼🔝 Delhi door step de...
 
ONLINE FOOD ORDER SYSTEM PROJECT REPORT.pdf
ONLINE FOOD ORDER SYSTEM PROJECT REPORT.pdfONLINE FOOD ORDER SYSTEM PROJECT REPORT.pdf
ONLINE FOOD ORDER SYSTEM PROJECT REPORT.pdf
 
(INDIRA) Call Girl Bhosari Call Now 8617697112 Bhosari Escorts 24x7
(INDIRA) Call Girl Bhosari Call Now 8617697112 Bhosari Escorts 24x7(INDIRA) Call Girl Bhosari Call Now 8617697112 Bhosari Escorts 24x7
(INDIRA) Call Girl Bhosari Call Now 8617697112 Bhosari Escorts 24x7
 
(INDIRA) Call Girl Aurangabad Call Now 8617697112 Aurangabad Escorts 24x7
(INDIRA) Call Girl Aurangabad Call Now 8617697112 Aurangabad Escorts 24x7(INDIRA) Call Girl Aurangabad Call Now 8617697112 Aurangabad Escorts 24x7
(INDIRA) Call Girl Aurangabad Call Now 8617697112 Aurangabad Escorts 24x7
 
Intze Overhead Water Tank Design by Working Stress - IS Method.pdf
Intze Overhead Water Tank  Design by Working Stress - IS Method.pdfIntze Overhead Water Tank  Design by Working Stress - IS Method.pdf
Intze Overhead Water Tank Design by Working Stress - IS Method.pdf
 
Java Programming :Event Handling(Types of Events)
Java Programming :Event Handling(Types of Events)Java Programming :Event Handling(Types of Events)
Java Programming :Event Handling(Types of Events)
 
KubeKraft presentation @CloudNativeHooghly
KubeKraft presentation @CloudNativeHooghlyKubeKraft presentation @CloudNativeHooghly
KubeKraft presentation @CloudNativeHooghly
 
Double rodded leveling 1 pdf activity 01
Double rodded leveling 1 pdf activity 01Double rodded leveling 1 pdf activity 01
Double rodded leveling 1 pdf activity 01
 
UNIT - IV - Air Compressors and its Performance
UNIT - IV - Air Compressors and its PerformanceUNIT - IV - Air Compressors and its Performance
UNIT - IV - Air Compressors and its Performance
 

Carbonate matrix acidizing simulation

  • 2.  Stimulation technique widely used for sandstones and carbonates;  In both, the same principle is applied (chemical dissolution) but several differences appear; – Carbonates → Distinct dissolution patterns → Wormholes. Face dissolution → Conical wormhole → Dominant wormhole → Ramified wormhole → Uniform dissolution 2
  • 3. ‫تزریق‬ ‫نرخ‬‫انتقال‬ ‫و‬ ‫مولکولی‬ ‫نفوذ‬ ‫نسبی‬ ‫تاثیر‬‫انحالل‬ ‫الگوی‬ ‫کم‬ ‫بسیار‬‫نفوذ‬≪‫انتقال‬‫سطحی‬ ‫کم‬‫نفوذ‬<‫انتقال‬‫مخروطی‬ ‫متوسط‬(‫بهینه‬)‫نفوذ‬≈‫انتقال‬‫شکل‬ ‫کرمی‬ ‫زیاد‬‫نفوذ‬>‫انتقال‬‫ای‬‫شاخه‬ ‫زیاد‬ ‫بسیار‬‫نفوذ‬≫‫انتقال‬‫یکنواخت‬ 3
  • 4. 4
  • 5. Experimental Studies → Williams et al. (1979), Daccord et al. (1987, 1993a, 1993b), Lund et al. (1973, 1975), Hoefner and Fogler (1989), Wang (1993), Prick (1994), Bazin et al. (1995), Fredd and Fogler (1998), Bazin (2001), Golfier et al. (2002), Ziauddin and Bize (2007), Tardy et al.(2007), Omer Izgec (2009), Mehdi Gommem (2015) Mathematical Modeling Studies → Capillary Tube Model, Fractal and Dimensionless Model, Network Model, Continuum (Averaged) Model 5
  • 6. Capillary Tube Model: Hung et al. (1997), Buijse (1997), Huang et al. (1999, 2000) Fractal and Dimensionless Model: Dacord (1993), Kurmayr (1992), Pichler et al. (1992) Fred and Fogler (1999) Network Model: Hoefner and Fogler (1988), Fred and Fogler (1998) Continuum (Averaged) Model: Golfier et al. (2002), Panga (2005), Kalia (2008), Cohen et al. (2008), Maheshwari (2013) 6
  • 7. a two-scale continuum model is used to describe the reactive dissolution phenomenon and capture the physics at both:  Darcy Scale Model  Pore Scale Model 7
  • 8. Darcy Equation𝑈 = − 1 𝜇 𝐾 . 𝛻𝑝, Continuity 𝜕𝜀 𝜕𝑡′ + 𝛻. 𝑈 = 0, Acid Transport 𝜕(𝜀𝐶𝑓) 𝜕𝑡′ + 𝛻. 𝑈𝐶𝑓 = 𝛻. 𝜀𝐷𝑒. 𝛻𝐶𝑓 − 𝑘 𝑐 𝑎 𝑣(𝐶𝑓 − 𝐶𝑠), Reaction Rate → first order irreversible reaction 𝑘 𝑐 𝐶𝑓 − 𝐶𝑠 = 𝑅(𝐶𝑠), (R(Cs) = ks Cs ) Porosity Variation 𝜕𝜀 𝜕𝑡′ = 𝑅(𝐶𝑠)𝑎 𝑣 𝛼 𝜌𝑠 , 8 effect of local volume change during dissolution on the flow field This equation balances the amount of reactant transferred from fluid phase to the wall and the amount reacted at the wall. The fourth term describes the transfer of acid species from the fluid phase to the fluid-solid interface
  • 9. 9  the quantities 𝑲, 𝑫 𝒆 , 𝒌 𝒄 , and 𝒂 𝒗 obtained from such a calculation can be used as inputs from the pore scale model to the Darcy scale model.  Structure-Property Relations (𝑲, 𝒂 𝒗)  Mass-Transfer Coefficient (𝒌 𝒄) Fluid Phase Dispersion Coefficients (𝑫 𝒆)
  • 10. 10  The structure-property relations may also not be accurately representative of the different types of carbonates that exist.  Semi-Emphirical model  β is used to account Carman-Kozney relation for dissolution (obtain experimentally).Permeability change 𝐾 𝐾0 = 𝜀 𝜀0 ( 𝜀(1 − 𝜀0) 𝜀0(1 − 𝜀) )2𝛽, Pore radius change 𝑟𝑝 𝑟0 = 𝐾𝜀0 𝐾0 𝜀 , Interfacial area change 𝑎 𝑣 𝑎0 = 𝜀𝑟0 𝜀0 𝑟𝑝 , MurtazaZiauddin
  • 11. 11  Transport of the acid species from the fluid phase to the fluid-solid interface inside the pores. The value of 𝒌 𝒄 determines if the reaction is mass-transfer or kinetically limited.  Sherwood number is the dimensionless mass- transfer coefficient: 𝑆ℎ = 2𝑘 𝑐 𝑟 𝑝 𝐷 𝑚 = 𝑆ℎ∞ + 0.35( 𝑑ℎ 𝑥 )0.5 𝑅𝑒 𝑝 1/2 𝑆𝑐1/3, Sc=ν/Dm Depend on the structure of the porous medium (Diffusion) depends on the local velocity (Convection)
  • 12. 12 For homogeneous, isotropic porous media, the dispersion tensor is characterized by two independent components, namely, the longitudinal, 𝐷𝑒𝑋 and transverse, 𝐷𝑒𝑇, dispersion coefficients For a well-connected pore network, random walk models and analogy with packed beds spheres may be used to show that 𝐷 𝑇 = 𝐷 𝑒𝑇 𝐷 𝑚 = 𝛼 𝑜𝑠 + 𝜆 𝑇 𝑃𝑒 𝑝, 𝑃𝑒 𝑝 = 𝑈 𝑑ℎ 𝜀𝐷 𝑚 , 𝐷 𝑥 = 𝐷 𝑒𝑋 𝐷 𝑚 = 𝛼 𝑜𝑠 + 𝜆 𝑋 𝑃𝑒 𝑝, 𝑃𝑒 𝑝= 𝑈 𝑑ℎ 𝜀𝐷 𝑚 , Depends on the structure of the porous medium (for example, tortuosity or connectivity between The parameter 𝛼 𝑜𝑠 may increase as the tortuosity decreases.
  • 13. 13 𝑢, 𝜈 = (−𝜅 𝜕𝑝 𝜕𝑥 , −𝜅 𝜕𝑝 𝜕𝑦 ), 𝜕𝜀 𝜕𝑡 + 𝜕𝑢 𝜕𝑥 + 𝜕𝜈 𝜕𝑦 = 0, 𝜕(𝜀𝑐𝑓) 𝜕𝑡 + 𝜕(𝑢𝑐𝑓) 𝜕𝑥 + 𝜕(𝜈𝑐𝑓) 𝜕𝑦 = − 𝐷𝑎𝐴 𝑣 𝑐𝑓 1 + 𝜙2 𝑟 𝑆ℎ + 𝜕 𝜕𝑥 𝛼 𝑜𝑠 𝜀𝐷𝑎 Φ2 + 𝜆 𝑥 𝑢 𝑟𝜂 𝜕𝑐𝑓 𝜕𝑥 + 𝜕 𝜕𝑦 𝛼 𝑜𝑠 𝜀𝐷𝑎 Φ2 + 𝜆 𝑇 𝑢 𝑟𝜂 𝜕𝑐𝑓 𝜕𝑦 , 𝜕𝜀 𝜕𝑡 = 𝐷𝑎𝑁𝑎𝑐 𝐴 𝑣 𝑐𝑓 (1 + 𝜙2 𝑟 𝑆ℎ ) , −𝜅 𝜕𝑝 𝜕𝑥 = 1 @ 𝑥 = 0, 𝑝 = 0 @ 𝑥 = 1, −𝜅 𝜕𝑝 𝜕𝑦 = 0 @ 𝑦 = 0 & 𝑦 = 𝛼0, 𝑐𝑓 = 1 @ 𝑥 = 0, 𝜕𝑐𝑓 𝜕𝑥 = 0 @ 𝑥 = 1, 𝜕𝑐𝑓 𝜕𝑦 = 0 @ 𝑦 = 0 & 𝑦 = 𝛼0, 𝑐𝑓 = 0 @ 𝑡 = 0, 𝜀 𝑥, 𝑦, 𝑎, 𝑙 = 𝜀0 + 𝑓̂̂(𝑎, 𝑙) @ 𝑡 = 0,
  • 14. 14
  • 15. 15 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 PVBT 1/Da Kalia Behzad
  • 16. 16 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 PVBT 1/Da Effect of Rock Heterogeneity Kalia Behzad
  • 17. 17
  • 18. 18
  • 19. 19  Simulate reactive dissolution of carbonate rocks in radial flow.  With this assumption we can investigate the wormhole density.
  • 20. 20
  • 21. 21  Study the density of wormholes.  Compare 2D and 3D simulations, in both linear and radial geometry.
  • 22. 22 First, the use of alternate boundary conditions for concentration and flow. It is found that heterogeneity in a rock affects not only the structure of the patterns formed during reactive dissolution but also the amount of acid required to achieve a given increase in permeability.  The amount of acid required to breakthrough is found to depend on the initial rock porosity and dimensions of the rock being acidized.  Using a heterogeneity parameter, ϖ as a product of the heterogeneity magnitude and length scale
  • 23. 23  Develop an empirical rheological model to describe the variation of the viscosity of in-situ cross-linked acids with temperature, shear rate and pH.  Analyze wormhole formation in single and dual core set-ups.  2D and 3D Newtonian acidsin-situ cross-linked acids (ICA)
  • 24. 24  Present 3-D simulations of wormhole formation in carbonate rocks.  Define new two-parameter structure- property relation (pore-connectivity and pore-broadening).  Work on vuggy and unvuggy carbonate (Omer Izgec is also worked on this type of rock)  Study of flow dynamics inside a wormhole.  Study the reactive dissolution of carbonate rocks with nongelled, gelled, and emulsified acids in three dimensions
  • 25. 25  Effect of variation of the viscosity of in-situ cross-linked acids with temperature, shear rate and pH.  2D -> 3D  Comparison with core flooding experiments

Editor's Notes

  1. هیدروکلریک اسید معمول‌ترین اسید مورد استفاده در سنگ‌های کربناته می‌باشد. علاوه بر هیدروکلریک اسید که یک اسید معدنی می‌باشد، از اسیدهای آلی نیز در اسیدکاری سنگ‌های کربناته مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله اسید‌های آلی که در اسیدکاری سنگ‌های کربناته مورد استفاده قرار می‌گیرند میتوان به استیک اسید، فرمیک اسید و سیتریک اسید اشاره کرد (مورتن بیجز، 2004). زمانی که اسید به داخل سنگِ متخلخل نفوذ می‌کند، با حل کردن سنگ کانال‌های تراوایی به نام کرم‌چاله را به وجود می‌آورد. در مورد بحث تفاوت مدل اسیدکاری سنگ های کربناته و ماسه سنگی تحقیق کردم، تفاوت در این می باشد که در اسیدکاری سنگ های کربناته علاوه بر اینکه به خاطر نوع اسید مصرفی واکنش متفاوت می باشد، واکنش نیز خیلی سریع می باشد و چون واکنش خیلی سریع می باشد باعث می شود ما دو غلظت در مدل تعریف کنیم، یکی غلظت در سطح سنگ و سیال و یکی دیگر غلظت توده سیال. چون وقتی واکنش سریع باشد اسید نزدیک سطح سنگ سریع غلظت خود را از دست می دهد و چون این غلظت تفاوت چشم گیری با غلظت توده ی سبال دارد و برای همین از گرادیان غلظت استفاده می شود. ولی در اسیدکاری ماسه سنگی چون این اسیدکاری دارای واکنش آهسته می باشد از غلظت میانگین (یعنی یک غلظت) که بیانگر کل غلظت سیال چه در سطح سنگ و چه در توده سیال تعریف میکنیم. از طرف دیگر معادله افزایش تخلخل که ناشی از خورده شدن اسید توسط اسید می باشد در ماسه سنگی با کربناته متفاوت می باشد.
  2. رژیم‌های انحلال انحلال محیط متخلخل فرآيندي ناپايدار و مشابه پديده‌ي انگشتی شدن است که به تشكیل مسیرهایي با تراوایی بالا كه به اصطلاح کرم‌چاله نامیده می‌شوند، منجر می‌شود. وقتی كه بخشی از محیط متخلخل حل می‌شود، تراوایی محلی افزايش يافته و در نتیجه انتقال جرم نیز بیشتر می‌شود كه اين دو به انحلال بیشتر منجر می‌شود. ساختار اين مسیرهاي كرمی شكل به شدت به نرخ‌هاي انتقال جرم و سینتیک واكنش سطحی بستگی دارد كه براي سیستم‌هاي مختلف سیال/كانی، تفاوت قابل ملاحظه‌ای دارد. ساختارهاي انحلال مطابق شكل 2 با تغییر در نرخ تزريق از ساختار سطحی )يا حل شدن كامل محیط متخلخل در معرض سیال تزريقی (و مخروطی در نرخ‌هاي تزريق پايین، تا ساختارهاي شاخه‌اي و ساختار يكنواخت در نرخ‌هاي تزريق بالا تغییر می‌كنند. در نرخ‌هاي تزريق متوسط يک مسیر كرمی شكل غالب بدست می‌آيد كه تشكیل اين مسیر غالب، كارآمدترين ساختار انحلال در اسیدكاري به شمار می‌رود؛ زيرا در اين حالت، مطابق شكل 3، حجم سیال مورد نیاز براي میان‌گسست اسید تزريقی به كمترين مقدار خود می‌رسد (فرد، 2000). در نرخ‌های تزریق پایین، بیشتر اسید قبل اینکه بتواند داخل محیط نفوذ کند مصرف می‌شود، برای همین انحلال سطحی رخ می‌دهد. زمانی که اسید در نرخ بسیار بالایی تزریق می‌شود، باعث نفوذ بیشتری داخل محیط می‌شود اما به دلیلِ عدمِ مدت زمان کافی تماس، انحلال یکنواخت به وجود می‌آید. نوع الگوی انحلال بر روی آسیب سازند نیز تاثیر می‌گذارد و باعث کاهش مقدار آن می‌شود چراکه این نوع الگو انحلال است که مشخص می‌کند میزان عمق نفوذ اسید چقدر باشد (شکل 4). بیشترین کاهش آسیب سازند در حالت الگوی غالب مشاهده شده است و زمانی به وجود می‌آید که نرخ تزریق بهینه باشد.
  3. Williams et al. (1979) where acid injection at highest possible flow rate was recommended to avoid face dissolution near the well-bore. Experiments in radial and linear cores made of plaster were performed by Daccord et al. (1987, 1993a, 1993b) by injecting water into plaster. Lund et al. (1973, 1975) and Hoefner and Fogler (1989) conducted similar experiments in limestone and dolomite cores by injecting hydrochloric acid (HC1) from one end of the linear core. Wang (1993) performed experiments to study the influence of rock mineralogy, acid concentration and temperature on optimum injection rate Bazin et al. (1995) found that different types of dissolution patterns were formed for different injection rates. They also studied heterogeneity by studying different types of carbonates and concluded that heterogeneity does not affect the type of dissolution pattern at a certain injection rate. Fredd and Fogler (1998) conducted experiments on limestone cores using different acids. The various acids used in the study had significantly different reaction and transport rates when compared to HC1. The coreflow experiments reported by Bazin (2001) were conducted for both constant flow rate and constant pressure conditions. Recently, Ziauddin and Bize (2007) conducted coreflow experiments similar to the ones conducted by Bazin et al. (1995) on different types of carbonates. Tardy et al. (2007) conducted acidizing experiments under linear and radial conditions and proposed a ID averaged model for radial flow using data from linear experiments
  4. مدل‌های لوله موئینه: اين مدل‌ها مسیرهاي كرمی شكل بوجود آمده در اثر انحلال محیط متخلخل را به صورت لوله‌هاي موئینه در نظر گرفته و مكانیزم‌هاي انتقال و واكنش را با هدف بررسی نحوه پیشروي اين مسیرها بررسی می‌كنند. جريان سیال درون اين لوله‌ها طبق رابطه هیگن-پوازيه براي جريان آرام درون يک لوله تعريف می‌شود. اسید با ديواره لوله واكنش داده و انحلال به صورت افزايش شعاع لوله تعريف می‌شود. نمونه‌اي از مدلسازي‌هاي انجام شده به صورت لوله‌هاي موئینه، تحقیقاتی است كه توسط هونگ و همكاران (1997)، بوجس (1997)، هوانگ و همكارانش (1999، 2000) ارائه شده است. عمده كاربرد اين مدل‌ها، بررسی اثر مسیرهاي مجاور روي رشد مسیر كرمی شكل اصلی است كه نشان می‌دهد تا چه اندازه تشكیل مسیرهاي موازي می‌تواند در عملكرد كلی انحلال محیط متخلخل اثرگذار باشد. علاوه بر اين، مطالعه پارامترهاي نظیر اثر هدررفت سیال و سینتیک واكنش روي رشد مسیرهاي كرمی شكل نیز در اين مدل‌ها انجام شده است. اين مدل‌ها اگرچه به درك هرچه بیشتر پیچیدگی‌هاي اسیدكاري در سنگ‌هاي كربناته كمک می‌كنند، اما از مكانیزم‌هاي انتقال و واكنش در مقیاس حفره كه روي شرايط بهینه تزريق اثرگذارند، صرفنظر می‌كنند. ضمن آن كه اين مدل‌ها با فرض وجود داشتن مسیرهاي كرمی شكل به بررسی اثر آن‌ها روي يكديگر و سرعت پیشروي آنها پرداخته و قابلیت پیش‌بینی شرايط شكل‌گیري مسیرهاي كرمی شكل و در نتیجه رژيم‌هاي انحلال را نداشته و نمی‌توانند اثرات ناهمگنی را روي تشكیل مسیرهاي كرمی شكل نشان دهند. مدل مقیاس مغزه یکی از این مدل‌ها می‌باشد. در مطالعات انجام شده برای مدل کردن مجرای کرم‌چاله در مقیاس مغزه، هدف بررسی رشد و رقابت بین مجراهای مارپیچ بوده است. در این مدل‌سازی مجرای کرم‌چاله به صورت استوانه‌ای در نظر گرفته شده و همان‌طور که در شکل زیر آمده در جهت طول و شعاع، روابطی برای رشد آن گزارش شده است. از نتایج قابل توجه محققین در این روش یافتن رابطه اندازه، طول و توزیع مجرای کرم‌چاله با مقدار اسید تزریق شده، نفوذ و سیال هدررفت می‌باشد. مدل‌های فرکتالی و پارامترهای بی‌بعد: در اين مدل‌ها با استفاده از تركیب متغیرهاي اصلی و تشكیل پارامترهاي بی‌بعد، تلاش می‌شود تا پیچیدگی‌هاي ناشی از عوامل متعددي كه در اين موضوع دخالت می‌كنند، شكل ساده‌تري پیدا كند. مهمترين گروه‌هاي بی‌بعد شناخته شده در اين مدل‌ها، اعداد دمكولر، پكلت، ظرفیت اسید و عدد سینتیک هستند. به عنوان يكی از شاخص‌ترين تحقیقات انجام شده در اين زمینه میتوان از تحقیقات داكورد (1993) نام برد كه با استفاده از شیوه‌هاي مبتنی بر پارامترهاي بی‌بعد و تركیب آن با مفهوم فركتال‌ها سرعت رشد مسیرهاي كرمی شكل را تخمین زد. همچنین فرد و فاگلر (1999) نیز با جمع‌آوري مجموعه گسترده‌اي از داده‌هاي آزمايشگاهی تلاش كردند تا با تعريف معیاري ساده براساس عدد بی‌بعد دمكولر، نرخ بهینه تزريق اسید را پیش‌بینی كرده و به اين ترتیب تمام پیچیدگی‌هاي فیزيكی و شیمیايی ناشی از انحلال محیط متخلخل را به ساده‌ترين شكل ممكن خلاصه كنند. در نرم‌افزارهاي تجاري موجود كه در شركت‌هاي مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند نیز براي طراحی يک عملیات اسیدكاري مناسب و پیش‌بینی میزان بهبود عملكرد مخزن/چاه و كاهش ضريب پوسته، از مدل‌هاي فركتالی استفاده می‌شود. مدل‌های شبکه‌ای: در اين مدل‌ها، محیط متخلخل به صورت شبكه‌اي از لوله‌ها در نظر گرفته می‌شود كه در گره‌ها به يكديگر متصل می‌شوند. اگرچه اين مدل‌ها، روند مشاهدات آزمايشگاهی را پیش‌بینی می‌كنند، اما مقیاس طولی در آنها بگونه‌اي است كه استفاده عملی از آنها در مقیاس واقعی به لحاظ حجم محاسبات، بسیار زياد و زمان‌بر بوده و استفاده از آن‌ها در مقیاس میدانی تقريباً غیرممكن است. مشكل ديگر مدل‌هاي شبكه‌اي، عدم توانايی در لحاظ كردن ادغام حفرات طی انحلال محیط متخلخل است كه باعث انحراف نتايج مدل‌سازي با نتايج واقعی می‌شود. نمونه‌اي از مدل‌سازي‌هاي انجام شده به صورت شبكه‌اي، تحقیقاتی است كه توسط هافنر و فاگلر (1988) و فرد و فاگلر (1998) ارائه شده است. مدل‌مدلهای پیوسته: پانگا و همکاران (2005)، روشی را براي مدلسازي مسیرهای کرمی‌شکل تشکیل شده در طی اسیدکاري مخازن کربناته ارائه دادند. در این مدل که تطابق خوبی با داده هاي آزمایشگاهی داشت، اثر نفوذ، انتقال جرم از طریق توده سیال و سرعت واکنش در نظر گرفته شد. گِلَسبِرگِن و همکارانش (2005)، نرم افزار مدلسازي تزریق اسید به ماتریس را ارائه دادند. در این نرم افزار اثرات مختلفی از جمله اثر چند لایه‌اي بودن سازند وارد شد.کالیا و همکارانش (2007، 2009)، مدلی دو بعدي در مقیاس استوانه‌اي براي مدلسازي مسیرهای کرمی شکل ارائه دادند که اثرات ناهمگنی سازند در آن وارد شده بود. آنها دریافتند که ناهمگن بودن سازند نه تنها بر الگوي انحلال تاثیر گذار است، بلکه بر میزان اسید مصرفی براي رسیدن به یک تراوایی مشخص نیز موثر است. همچنین دریافتند که هر چه میزان ناهمگنی سازند بیشتر باشد، حجم اسید مصرفی کمتر است .کوهن و همکارانش (2008)، مدل ریاضی تزریق اسید به مخازن کربناته و تشکیل مسیرهای کرمی‌شکل را در دو و سه بعد در سیستم خطی و استوانه‌اي به روش عددي حل نمودند. مدل آنها نشان داد که پدیده تشکیل و رشد مسیرهای کرمی‌شکل نسبت به شرایط مرزي و هندسه محیط بسیار تاثیرپذیر می‌باشد. همچنین آنها دریافتند که سرعت بهینه تزریق در سیستم استوانه‌اي از سیستم خطی بالاتر است. مهشوری (2013، 2015) آن‌ها مدل به دست آمده توسط پانگا (2005) که در دو بعد انجام گرفته بود را به صورت سه بعدی ارائه دادند و با حل این مدل به صورت سه بعدی، رژیم‌های انحلال را در اسیدکاری سنگ‌های کربناته مشاهده کردند. آن‌ها همچنین آنالیز حساسیت فرایند انحلال را نسبت به فاکتورهای متفاوتی مثل دبی تزریقی اسید، ثابت سرعت انحلال و خواص سنگ از قبیل مقدار اولیه تراوایی، ناهمگنی متفاوت و رابطه بین تخلخل-تراوایی ارائه دادند. در پایان آن‌ها گزارش دادند که با استفاده از رابطه‌های متفاوت تخلخل-تراوایی، الگوهای انحلال، نرخ بهینه تزریق و PVBT تغییر کرده است.
  5. The continuum model approach has also been adopted to model infiltration flow of a reactive fluid in a porous medium (Sherwood (1987), Chadam et al. (1986, 1988, 1991) and Hinch and Bhatt (1990)). A good description of the modeling of transport and flow in porous media can be found in Bear (1991) and Whitaker (1999). Froment and. Bischoff (1990) describe the modeling of reaction and transport in a porous medium in catalytic applications