Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Исследование влияния концентрации поверхностно активных веществ в водных растворах на вытеснение нефти из микроканалов"

Работа на тему: Исследование влияния концентрации поверхностно активных веществ в водных растворах на вытеснение нефти из микроканалов
Оценка: хорошо.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра прикладной и технической физики

РЕКОМЕНДОВАНО К ЗАЩИТЕ В ГЭК

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
бакалаврская работа
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОВЕРХНОСТНО АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ НА ВЫТЕСНЕНИЕ НЕФТИ ИЗ МИКРОКАНАЛОВ

03.03.02 Физика
Профиль «Фундаментальная физика»

Тюмень 2022 год

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. 5
1.1. НЕФТЬ И ЕЕ ВАЖНОСТЬ В НАШЕМ МИРЕ 5
1.2. ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОЕ ВЕЩЕСТВО 6
1.3. ТЕХНОЛОГИЯ ROCK-ON-A-CHIP 8
1.4. СМАЧИВАНИЕ 10
1.5. ПОРИСТОСТЬ И ПРОНИЦАЕМОСТЬ 12
1.6. TESLA VALVE 12
1.7. ЦИФРОВОЙ КЕРН 13
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 15
2.1. ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЧИПА И СТЕКЛА НА СМАЧИВАЕМОСТЬ РАЗЛИЧНЫМИ ЖИДКОСТЯМИ 15
2.2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА 16
2.3. ВОЗНИКШИЕ ПРОБЛЕМЫ В КОНСТРУКЦИИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СТЕНДА 21
2.4. ОПТИМАЛЬНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА 23
2.5. ВЫБОР ПАВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ 24
2.6. РАЗЛИЧНЫЕ ГЕОМЕТРИИ НАПЕЧАТАННЫХ ЧИПОВ. 24
2.7. ОСОБЕННОСТИ ПЕЧАТИ МИКРОФЛЮИДНЫХ ЧИПОВ 28
2.8. СЕРИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ВЫТЕСНЕНИЮ НЕФТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫТЕСНЯЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ С РАЗЛИЧНОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ ПАВ ОП-10: 0,5 ККМ, 1 ККМ, 4 ККМ. 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 36

ВВЕДЕНИЕ
Одним из ключевых моментов при начале добычи флюида является анализ образца горной породы — керна. Фильтрационные исследования в лабораториях непосредственно на образцах керна затратны по времени, а сам керн является достаточно дорогим и редким материалом ввиду сложности процесса его извлечения. Поэтому оптимальным вариантом будет либо проведение предварительных экспериментов с упрощенными моделями, либо теоретический анализ процесса фильтрации в цифровом виде, после чего можно провести исследования на реальном образце с уточненными параметрами эксперимента [1, 2, 3].
Один из вариантов проведения фильтрационных исследований, позволяющий получить максимум информации о процессах, происходящих в поровой среде — микрофлюидные эксперименты по технологии Rock-on-a-chip. Суть технологии Rock-on-a-chip заключается в том, чтобы использовать плоскую пористую структуру вместо полноценного керна. Данная технология является передовой, за последние годы очень сильно увеличились количество статей по данной тематике. Это решение ускорит процесс проведения экспериментов, уменьшит затраты, а также позволит собрать более полную картину о поведении многофазного течения в поровой среде. Результаты могут быть использованы как для непосредственного анализа эффективности различных добавок (ПАВ, минеральные комплексы, гели, наноматериалы) на вытеснение нефти, так и для валидации численных моделей.
В рамках проекта НЦМУ «Передовые цифровые технологии» ведется работа над «Цифровым керном» — численной моделью многофазного течения в поровой среде с заданной геометрией, полученной на основе магнито- резонансного сканирования реального образца керна. Она позволит ускорить и упростить работу по подбору оптимальных комплексов добавок к вытесняющей жидкости. Для верификации необходимо провести ряд экспериментов с известными параметрами, и получить динамику движения вытесняющего фронта в поровой среде. Оптимальным вариантом в этом случае будет
технология Rock-on-a-chip. Для упрощения разработки микрофлюидных чипов применили фотополимерную микроразмерную 3D печать, позволяющую производить чипы быстро и практически в неограниченном количестве, быстро и легко изменять геометрию самого микрофлюидного чипа.
Цель представленной работы заключается в том, чтобы исследовать влияние концентрации ПАВ ОП-10 в водном растворе на объем остаточной нефти в процессе ее вытеснения из микроканалов чипа. Для этого нам необходимо:
1. Разработать методику проведения эксперимента: создать экспериментальный стенд, оптимизировать последовательность действий при заправке чипа нефтью, установку в чиподержатель, и подключения к подающим линиям.
2. Оптимизировать 3D модели микрофлюидных чипов в соответствии с особенностями проведения эксперимента: изготовить чипы с предварительно выбранными геометриями методом фотополимерной печати, провести тестовые эксперименты, при необходимости внести изменения в геометрию.
3. Провести серию экспериментов по вытеснения нефти из микроканалов с выбранной геометрией с использованием вытесняющей жидкости с различной концентрацией ПАВ ОП-10.
4. Обработать видеозаписи процесса вытеснения, рассчитать долю остаточной нефти в сетке микроканалов, и выявить зависимости от концентрации ПАВ.

1. . Недоливко. ИССЛЕДОВАНИЕ КЕРНА НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН. Часть 3: Томск: Томский политехнический университет. 2006. 43 с.
2. С.С. Сулакшин. Бурение геологоразведочных скважин. М.:
«НЕДРА», 1994. 430 с.
3. Породы горные. Инструкции по отбору, консервации и хранения керна. Руководящий нормативный документ: РД 51-60-82. 1983. 29 с.
4. Нефть // ВикипедиЯ: [сайт].
5. Продукты, которые дала миру нефть // Все о нефти: [сайт].
6. Классификация продуктов переработки нефти / Александрова В. И.// Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. №11. С. 87-100.
7. В. Н. Арбузов. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. Часть 1: учебное пособие. Томск: томский политехнический университет, 2011. 200 с.
8. Поверхностно-активные вещества // Neftegaz.RU: [сайт].
9. H. Esmaeili, S.M. Mousavi, S.A. Hashemi, Chin Wei Lai. Green Sustainable Process for Chemical and Environmental Engineering and Science. Elsevier, 2021. Ch. 7. Pp. 107-127.
10. Benefits and Opportunities of a «Rock-on-a-Chip» Approach to Access New Oil / Ganzer L., Wegner J., Buchebner M. // Oil Gas-European Magazine. 2014. Vol. 39. Pp. 43-47.
11. The Defining Series: Wettability // Schlumberger: [сайт].
12. Гиматудинов Ш.К., Ширковский А.И. Физика нефтяного и газового пласта, 3-е издание. М.: Недра, 1982. 311 с.
13. Investigation Of Flow Characteristics for A Multi-Stage Tesla Valve at Laminar and Turbulent Flow Conditions / Yontar A. A., Sofuoglu D., Degirmenci H., Bicer M. S. // Journal of Scientific Reports-A. 2021. Vol. 47. Pp. 47-67.
14. M.J. Blunt. Multiphase Flow in Permeable Media: A Pore-Scale Perspective, 1st edition. Cambridge University Press. 2017. 500 p.
15. OCA – Optical contact angle measuring and contour analysis systems // Dataphysics: [сайт].
16. AF1 – Microfluidic pressure pump // ELVEFLOW: [сайт].
17. 10?m Series 3D Printers // Boston Micro Fabrication: [сайт].
18. Фотополимерный 3D принтер ANYCUBIC PHOTON MONO SE // ANYCUBIC: [сайт].