Experimental dispersion coefficient determination for nitrogen injection

Abstract

O fenômeno da dispersão de um fluido dentro de outro tem sido amplamente estudado. Não obstante, ainda fica uma grande área pouco explorada no campo de escoamento em meios porosos, onde as propriedades da rocha influenciam o percurso do fluxo dos fluidos envolvidos. Este trabalho descreve experimentos consistentes em deslocamento de gases a baixas pressões,. com o objetivo de observar melhor este comportamento, efetuar medições das vazões dos fluidos e registrar as correspondentes mudanças na composição dos mesmos. Construíram-se meios porosos não consolidados e projetou-se os testes necessários para efetuar este estudo. Os meios porosos se conectaram com as fontes de alimentação dos gases num extremo, e uma saída para o cromatógrafo no outro extremo. As cromatografias obtidas aos tempos necessários e a medição dos fluxos foram a base para todos os estudos posteriores. Fizeram-se as avaliações das propriedades necessárias mediante uso das equações correspondentes. Utilizou-se um método da função erro inversa, e um método probabilístico, auxiliados com os respectivos gráficos, para calcular os coeficientes angulares, cujos valores introduzidos nas fórmulas deram a solução procurada. Os resultados destes testes são importantes porque permitem relacionar certas propriedades do meio poroso com os valores da dispersão que poderia obter-se num deslocamento de gasesDispersion phenomenon among fluids has been widely studied. Nevertheless still remains a big area, not well explored, on the field of flow in porous media, where the rock properties influence the flow path of the involved fluids. This work describes experiments consisting in gas displacement at very low pressures, with the objective of a better observing of this behavior, to carry out flow measurements and to record the corresponding changes in the fluid composition. Unconsolidated porous media were constructed, and necessary tests designed in order to do this study. These porous media were connected to the gas feeding at one of the ends, and to the chromatograph on the other end. The chromatographs obtained at fixed times, and the flow measurements were the base for the subsequent studies. Necessary properties were evaluated by means of the corresponding equations. An inverse error function method, and a probabilistic method were used, with the help of respective plots, to ca1culate the slopes, whose values, introduced into the formulas, produced the expected solution. These tests results are important because they permit to relate certain porous media properties with dispersion values that could be obtained from a gas displacemen