Estudio fluidodinámico de inyección de agua con nanopartículas de óxido de cobre para las diferentes morfologías de poros en recobro mejorado aplicando técnicas de CFD

La industria petrolera ha estado buscando nuevos avances o descubrimientos de nuevos yacimientos, donde nos permita suplir la necesidad energética mundial y en especial la colombiana. La mayoría de los yacimientos producen por medio de técnicas convencionales y al abandonar el pozo aún queda una gra...

Full description

Autores:
Martinez Rueda, Oscar Andres
Tipo de recurso:
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Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
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OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
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Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description La industria petrolera ha estado buscando nuevos avances o descubrimientos de nuevos yacimientos, donde nos permita suplir la necesidad energética mundial y en especial la colombiana. La mayoría de los yacimientos producen por medio de técnicas convencionales y al abandonar el pozo aún queda una gran cantidad de petróleo por extraer. Actualmente se está trabajando en mejores técnicas de recobro mejorado (EOR-Enhance Oil Recovery) combinando los nanofluidos para su implementación, pero sus estudios se están realizando a nivel de laboratorio, lo cual hace imperativo el uso de simulación numérica, en especial la implementación de técnicas de CFD (Computational Fluid Dynamics). Este estudio, recrea un micro-modelo inyectando agua con nanopartículas de óxido de cobre (CuO), recorriendo las morfologías de poros, donde se usaron dos concentraciones diferentes de nanopartículas en el fluido base, alterando la densidad y viscosidad del fluido inyectado. Se definieron las propiedades fisicoquímicas de las nanopartículas y el fluido de inyección con datos reportados en la literatura, ahorrando grandes costos y tiempo en la realización del experimento a nivel de laboratorio. Para su desarrollo se usó la herramienta ANSYS Fluent que soluciona las ecuaciones gobernantes en la dinámica de fluidos, mediante el método de volúmenes finitos. Se estudió el comportamiento fluidodinámico visualizando con detalle en que partes de la morfología queda atrapado el petróleo y la influencia de la geometría en el recobro final dando como resultado un error relativo al factor de recobro de 9,45% y 3,87% en la primera y segunda geometrías diseñadas, mostrando la influencia del nanofluido en el empuje del petróleo removido y el comportamiento de la digitación en su trayectoria inicial.
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Actualmente se está trabajando en mejores técnicas de recobro mejorado (EOR-Enhance Oil Recovery) combinando los nanofluidos para su implementación, pero sus estudios se están realizando a nivel de laboratorio, lo cual hace imperativo el uso de simulación numérica, en especial la implementación de técnicas de CFD (Computational Fluid Dynamics). Este estudio, recrea un micro-modelo inyectando agua con nanopartículas de óxido de cobre (CuO), recorriendo las morfologías de poros, donde se usaron dos concentraciones diferentes de nanopartículas en el fluido base, alterando la densidad y viscosidad del fluido inyectado. Se definieron las propiedades fisicoquímicas de las nanopartículas y el fluido de inyección con datos reportados en la literatura, ahorrando grandes costos y tiempo en la realización del experimento a nivel de laboratorio. Para su desarrollo se usó la herramienta ANSYS Fluent que soluciona las ecuaciones gobernantes en la dinámica de fluidos, mediante el método de volúmenes finitos. Se estudió el comportamiento fluidodinámico visualizando con detalle en que partes de la morfología queda atrapado el petróleo y la influencia de la geometría en el recobro final dando como resultado un error relativo al factor de recobro de 9,45% y 3,87% en la primera y segunda geometrías diseñadas, mostrando la influencia del nanofluido en el empuje del petróleo removido y el comportamiento de la digitación en su trayectoria inicial. PregradoIngeniero de PetróleosThe oil industry has been looking for new advances or discoveries of new deposits where it allows us to meet the world's energy needs and especially the Colombian one. The majority of the deposits produce by means of conventional techniques and when leaving the well a great amount of petroleum remains to extract. Work is currently being done on improved techniques for improved recovery (EOR-Enhance Oil Recovery) by combining nanofluids for their implementation, but their studies are being carried out at the laboratory level, which makes it imperative to use numerical simulation, especially the implementation of CFD (Computational Fluid Dynamics) techniques. This study recreates a micro-model by injecting water with copper oxide nanoparticles (CuO) through the pore morphologies, where two different concentrations of nanoparticles were used in the base fluid, altering the density and viscosity of the injected fluid. The physicochemical properties of the nanoparticles and the injection fluid were defined with data reported in the literature, saving large costs and time in conducting the experiment at the laboratory level. For its development, the ANSYS Fluent tool was used to solve the governing equations in fluid dynamics, using the finite volume method. Fluid dynamic behavior was studied by visualizing in detail in which parts of the morphology the oil is trapped and the influence of the geometry in the final recovery resulting in an error related to the recovery factor of 9.45% and 3,87% in the First and second geometries designed, showing the influence of nanofluid on the thrust of the oil removed and the behavior of the fingering in its initial trajectory. application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicoquímicasIngeniería de PetróleosEscuela de Ingeniería de PetróleosEorNanopartículaFluidodinámicoMicroporoInyección De Agua.EorNanoparticlesFluid DynamicMicroporeWaterflooding.Estudio fluidodinámico de inyección de agua con nanopartículas de óxido de cobre para las diferentes morfologías de poros en recobro mejorado aplicando técnicas de CFDFluid dynamic study of waterflooding whit nanoparticles of copper oxide for different pore morphologies in eor applying cfd techniqhes*.Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf345874https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/34945ce4-60bf-42ed-b7ac-b43ae5ecfa1c/download7755e4c54123e17c8958aae884627466MD51Documento.pdfapplication/pdf5559805https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ded9834b-06fa-4b2f-a0dc-32b06525189d/download43b243ae094322fc6716ca483b0e972dMD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf113065https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/c5f93212-12fa-4eed-94a5-c67ac4a47b26/downloadee61a0d2abed4816539878b8be10467dMD5320.500.14071/13292oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/132922023-06-08 15:26:11.276http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessembargohttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co

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