پروژه مدل‌سازی و شبیه‌سازی فرآیند جایگزینی گاز دی اکسید کربن در هیدرات متان به منظور بازیابی گاز متان در مخازن هیدرات با استفاده از نرم افزار COMSOL و به همراه فیلم آموزشی نرم افزار COMSOL

منابع عظیمی از گاز طبیعی متان به صورت هیدرات در رسوبات کف اقیانوس وجود دارد. یکی از جدیدترین روش‌های ارایه‌ شده در دهه اخیر برای بازیابی گاز طبیعی از منابع کف اقیانوس، استفاده از گاز دی‌اکسید کربن برای جایگزینی در هیدرات متان و بازیابی گاز متان است. بدین طریق می‌توان علاوه بر آزادسازی و بهره‌گیری از گاز متان، اثرات گلخانه‌ای ناشی از گاز دی‌اکسید کربن را کاهش داد. در این پژوهش، ضمن مدل‌سازی سینتیک فرآیند جایگزینی با استفاده از نرم افزار COMSOL ( کامسول)، به شبیه‌سازی و بررسی اثر پارامترهای مختلف از جمله فشار کل سیستم، کسر مولی اولیه دی‌اکسید کربن و ضریب نفوذ گاز متان در لایه هیدرات بر میزان کسر مولی متان آزادشده در فاز گاز و کسر مولی دی‌اکسیدکربن در فاز هیدرات اقدام و با مقادیر آزمایشگاهی مقایسه گردید. نتایج حاصل از شبیه‌سازی مدل یکپارچه تطابق بسیار مناسبی با مقادیر آزمایشگاهی داشتند. نتایج نشان دادند که کسر مولی متان در فاز گاز با کاهش فشار سیستم و افزایش کسر مولی اولیه دی‌اکسید کربن در فاز گاز، بیش‌تر خواهد شد. همچنین، افزایش حدود 3 برابری ضریب نفوذ متان در لایه هیدرات منجر به افزایش 32 درصدی در کسر مولی متان آزاد شده در فاز گاز گردید. نتایج شبیه‌سازی مدل توزیع‌یافته برای رآکتور آزمایشگاهی نشان داد که پس از گذشت حدود 278 ساعت از شروع فرآیند، دی‌اکسیدکربن تا حدود 70 درصد از طول رآکتور نفوذ کرده است. همچنین تغییرات کسر مولی اولیه دی‌اکسیدکربن در فاز گاز تزریقی بیشترین تاثیر را در مقدار نفوذ گاز دی‌اکسیدکربن به درون لایه‎های هیدرات دارد. بر اساس نتایج، بیشتر کردن ضریب نفوذ از مقدار mol/(s.m.MPa) 11-10×۴/۶ تاثیری بر افزایش نفوذ دی‌اکسیدکربن به درون لایه‌های هیدرات ندارد.

آنچه در این نرم افزار شبیه‌سازی خواهیدآموخت:

1- سینتیک واکنش فرآیند جایگزینی گاز دی اکسید کربن در هیدرات متان

2- تعریف و حل مسئله به روش المان محدود در نرم افزار COMSOL ( کامسول )

3- مدل انتقال حرارت درون محیط متخلخل در نرم افزار COMSOL

4- مدل انتقال جرم درون محیط متخلخل در نرم افزار COMSOL

5- مدل واکنش شیمیایی در نرم افزار COMSOL

6- نحوه اعمال شرایط مرزی و اولیه سیستم در حالت‌های مختلف

7- شبکه‌بندی مناسب هندسه

8- انتخاب حل کننده عددی و شروع روند حل مسئله و خروجی‎‌های شبیه‌سازی

نکات و الزامات:

1- این برنامه در نسخه COMSOL 4.3b قابل اجرا است

2- خروجی ها درون نرم افزار قابل مشاهده است و نیاز به نرم افزار جانبی نمی‌باشد

3- آشنایی اولیه با پدیده‌های انتقال درون محیط متخلخل و ترمودینامیک هیدرات‌های گازی

4- آشنایی با Finite Element Methods

مشخصات کلی
تعداد صفحات	91
حوزه تخصصی رشته 1	مخازن نفت
تعداد صفحات محصول	80-100
فیلم آموزشی	دارد
معرفی متغیر های ورودی نرم افزار	دارد
نمودارهای خروجی	دارد
زبان برنامه نویسی
زبان برنامه نویسی اول	COMSOL

نظر بدهید

نام شما

نظر شما

توجه: HTML ترجمه نمی شود!

رتبه بد خوب

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Aliquam iaculis egestas laoreet. Etiam faucibus massa sed risus lacinia in vulputate dolor imperdiet. Curabitur pharetra, purus a commodo dignissim, sapien nulla tempus nisi, et varius nulla urna at arcu.Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Aliquam iaculis egestas laoreet. Etiam faucibus massa sed risus lacinia in vulputate dolor imperdiet. Curabitur pharetra, purus a commodo dignissim, sapien nulla tempus nisi, et varius nulla urna at arcuLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Aliquam iaculis egestas laoreet. Etiam faucibus massa sed risus lacinia in vulputate dolor imperdiet. Curabitur pharetra, purus a commodo dignissim, sapien nulla tempus nisi, et varius nulla urna at arcu.