2024-03-28T18:16:32Z
http://www.irpga-journal.ir/?_action=export&rf=summon&issue=12204
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1398
3
شماره 2 (تابستان 1398)
مدلسازی عددی اثر زبری بر رفتار جریان سیال در شکستگی طبیعی سنگ با استفاده از نرم افزار Fluent
محمد جواد
نصری
احمد
رمضان زاده
هومن
جنابی
در بسیاری از پروژههای مهندسی ژئومکانیک، شناخت رفتار هیدرولیکی شکستگیهای سنگی به عنوان بخش تراوای تودهسنگ ضروری است. پارامترهای هندسی شکستگی، نظیر زبری دیوارهها و بازشدگی شکستگی تاثیر چشمگیری در رفتار هیدرولیکی و مکانیکی آن دارد، در این مقاله این پارامترها به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفتهاند. در تهیه مدل هندسی از اسکن سه بعدی دیوارههای شکستگی سنگ طبیعی استفاده شده و با استفاده از نرم افزار Fluent و حل معادلههای ناویر- استوکس در این مدل، جریان سیال در شکستگی سنگ شبیهسازی شده است. اعتبار مدلسازی عددی نیز با نتایج آزمایشگاهی کنترل شده که حاکی از صحت روش مدلسازی است. در ادامه برای محدوده وسیعی از نرخ جریان و زبریهای متفاوت با استفاده از این مدل عددی، جریان سیال در شکستگی سنگی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این مدلسازی نشان میدهد که رابطه ماکروسکوپی فورچمهیر به خوبی جریان غیرخطی سیال در شکستگی سنگی را توصیف میکند. مقادیر ضرایب خطی و غیرخطی معادله فورچمهیر برای هریک از مدلهای هندسی برآورد شده است. افزون برآن نتایج بدست آمده نشان میدهد که با افزایش بازشدگی، مقادیر ضرایب خطی و غیرخطی کاهش مییابد.
جریان سیال
مدلسازی عددی
شکستگی سنگ
زبری شکستگی
معادله فورچمهیر
2019
06
22
1
11
http://www.irpga-journal.ir/article_90892_130c019627c17b6138952e51ace48d66.pdf
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1398
3
شماره 2 (تابستان 1398)
روش نوین ایجاد و خوشهبندی مدل شبکه حفرات محیط متخلخل
فرزاد
برزگر
محمد
آزادی تبار
محسن
مسیحی
هندسه محیط متخلخل از مهمترین عوامل تأثیرگذار در آنالیز خواص انتقالی است. مدل حفره-گلوگاه به منظور توصیف خواص انتقالی در محیط متخلخل استفاده میشود. در این مطالعه، روشی برای ایجاد شبکه حفره ها بر اساس مشخصههای استاتیک مربوط به محیط متخلخل ارائه شده است. در این روش، با استفاده از توزیع اندازه حفرهها، توزیع عدد همآرایی و تخلخل مشخص، یک مدل شبکه حفره ها نامنظم ایجاد میشود. مدل ارائهشده بر مبنای توابع احتمالی ایجاد میشود، به همین دلیل دارای جوابهای متنوعی است. با قرار دادن تخلخل بهعنوان تابع هدف، شبیهسازی تا رسیدن به نقطه تطابق میان تخلخل ورودی و مدل توسعه داده شده ادامه مییابد. این مدل نامنظم، شامل خواص استاتیک مدنظر از قبیل توزیع اندازه حفره ها، توزیع عدد همآرایی و تخلخل است. عدد همآرایی برای این مدل میتواند بین 0 تا 26 متغیر باشد. در این مدل، الگوریتم خوشهبندی به گونه ای است که شبکه مرتبط به تخلخل مفید بهصورت مجزا نمایش داده شود. در انتها، پارامترهای استخراجی از تصاویر سیتیاسکن مربوط به یک سنگ سیلیکا مصنوعی حاصل از الگوریتم حفره ها ماکسیمم اصلاحشده بهعنوان ورودی مدل، استفاده شده است. مقایسه نتایج حاصل از دو مدل نشان از انطباق مناسب میان مشخصههای استاتیکی و ساختاری است.
مدل شبکه حفره ها
خوشهبندی
توزیع اندازه حفره ها
توزیع عدد هم آرایی
تخلخل
2019
06
22
12
26
http://www.irpga-journal.ir/article_86078_e88f2a482818054919eee5d76895d955.pdf
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1398
3
شماره 2 (تابستان 1398)
ارائه روش برازش فرآیند گوسی در شناسایی گسل در مقاطع لرزهنگاری
مریم
نوری
حسین
حسنی
عبدالرحیم
جواهریان
سید علی
معلمی
برازش فرآیند گوسی، به عنوان یک مدل احتمالاتی غیرپارامتری مبتنی بر آمار بیزین، در مطالعات ویژگیهای پراکنده مانند ناهنجاریهای کلی بسیار توانمند است. توانمندی بارز این فرآیند، شناسایی رفتارهای ناهنجار از رفتارهای هنجار می باشد. بنابراین می توان این فرآیند را به عنوان یک روش در شناسایی لبه های گسلی در اطلاعات لرزهنگاری معرفی کرد. در این مطالعه، شناسایی ناهنجاری مبتنی بر برآزش فرآیند گوسی بر روی دادههای لرزهای مصنوعی و دادههای واقعی بهکار بردهشدهاست. بهمنظور شناسایی لبههای گسلی، لایههای زمینشناسی به عنوان تعاملهای نرمال درنظر گرفته شدهاند. لبههای گسلی بهعنوان ناهنجاریهای عمومی درنظر گرفتهشدهاند که منجر به برهم ریختگی رفتار نرمال بازتابنده های لرزه ای میشود. درنهایت خطای برازش برای جداکردن گسلها از سایر ناهنجاری ها استفاده شدهاست. جهت بررسی عملکرد روش برازش فرآیند گوسی، این روش برروی یکسری مجموعه داده مصنوعی و یک مقطع دو بعدی از بلوک F3 بخش هلندی دریای شمال حاوی گسل اعمال شدهاست. نتایج نشان دهنده توانمندی این روش در بارزکردن محل گسل میباشد.
گسل
فرآیند گوسی
ناهنجاری عمومی
تعامل نرمال
بارزشدن محل گسل خوردگی
2019
06
22
27
41
http://www.irpga-journal.ir/article_90894_f62b73ab46f7348ee6835bcef3a0150a.pdf
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1398
3
شماره 2 (تابستان 1398)
مدلسازی زمینآماری چندنقطهای رخسارههای ناهمگون مخازن نفتی بهمنظور کنترل تولید ماسه
مجتبی
باوند سوادکوهی
بهزاد
تخم چی
اروان
گلوآگوئن
علیرضا
عرب امیری
انتخاب موقعیت مناسب چاههای تولید با در نظر گرفتن مشخصات ژئومکانیکی رخسارههای مخزن میتواند نقش بسیار مهمی در کاهش تولید شن و ماسه در فرآیند تولید نفت از مخازن ماسهسنگی داشته باشد.گام اصلی در تعیین مشخصات ژئومکانیکی رخسارههای مخزن، ایجاد منطقهبندی ژئومکانیکی است. با توجه به تغییرپذیری فضایی ذاتی و همچنین ناهمگونی شدید رخسارههای نفتی، ایجاد چنین منطقهبندی بدون داشتن یک مدل ساختاری مطمئن از رخسارههای مخزن، با عدم قطعیت نسبتاً بالایی همراه است. شبیهسازیهای چندنقطهای زمینآماری نه تنها به عنوان روشی قدرتمند در تخمین ویژگیهای ژئومکانیکی مخزن بلکه به عنوان ابزاری برای مدلسازی رخسارههای به شدت ناهمگون از چند دهه اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفتهاند. اهمیت ایجاد یک مدل دقیق از رخسارههای زیرسطحی موجب شده است تا الگوریتمهای متنوعی به منظور بهبود دقت و راندمان محاسباتی ارائه شوند. در این مقاله یک الگوریتم جدید برای مدلسازی عددی رخسارههای ناهمگون در مخازن نفتی پیشنهاد شده است. الگوریتم پیشنهادی مبتنی بر تبدیل موجک گسسته (Discrete Wavelet Transform) و تابع همبستگی متقابل (Cross Correlation) است. به همین دلیل الگوریتم پیشنهادی CCWSIM نامیده شد. دقت و راندمان محاسباتی الگوریتم پیشنهادی با یکی دیگر از الگوریتمهای شناخته شده شبیهسازی چندنقطهای بنام CCSIM، در مدلهای مصنوعی مختلف دوبعدی مخزن مقایسه میشوند. نتایج حاصل از مقایسه تحققها، دقت بالای الگوریتم پیشنهادی (CCWSIM) در بازتولید رخسارههای ناهمگون مخزن را به خوبی نشان میدهد. همچنین الگوریتم پیشنهادی دارای راندمان بسیار بالاتری نسبت به الگوریتم CCSIM است.
تولید شن و ماسه
ژئومکانیک مخزن
ناهمگونی زیرسطحی
مدلسازی زمینآماری
شبیهسازی چندنقطهای
2019
06
22
28
43
http://www.irpga-journal.ir/article_86080_ebce7548741e5ed7ba55f7f4d53c131d.pdf
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1398
3
شماره 2 (تابستان 1398)
بررسی رفتار غیرخطی جریان نفت درون شکستگی های سنگی دارای زبری با تکیه بر شبیه سازی سه بعدی معادلات ناویه-استوکس
مرتضی
جوادی اصطهباناتی
در این مقاله، تاثیر جریان غیرخطی نفت درون شکستگی های سنگی بر پارامترهای هیدرولیکی و با هدف ارزیابی انحراف رفتار هیدرولیکی شکستگی ها از قانون دارسی مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، جریان نفت در داخل شکستگی سه بعدی دارای دیواره های زبر برای دامنه وسیعی از دبی حجمی جریان عبوری و با استفاده از حل عددی همزمان معادلات ناویه-استوکس و پیوستگی به روش حجم محدود شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از این مقاله نشان می دهد که جریان نفت درون شکستگی های سنگی دارای رفتار غیرخطی بوده و به همین دلیل، دهانه هیدرولیکی و نفوذپذیری شکستگی پارامترهای ثابت (مستقل) نبوده و کاملا به میزان دبی جریان عبوری از شکستگی وابسته هستند. در حقیقت، با افزایش سرعت جریان در داخل شکستگی ها، مقادیر دهانه هیدرولیکی شکستگی و نفوذپذیری بطور غیرخطی کاهش می یابند که مقدار کاهش نسبی این دو پارامتر برای شکستگی های مورد مطالعه در این مقاله بترتیب در بازه 10 و 20 درصد بوده است. همچنین، نتایج حاصل از برازش قوانین دارسی و فورچی میر به نتایچ حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که رفتار جریان در شکستگی ها سنگی توسط قانون فورچی میر بخوبی توصیف می شود بگونه ای که دقت قانون فورچی میر برای توصیف رفتار جریان نفت در شکستگی مورد بررسی بیش از 98% بوده در حالی که خطای قانون دارسی به بیش از 27% نیز می رسد.
رفتار هیدرولیکی شکستگی
انحراف از قانون دارسی
دهانه هیدرولیکیپ
قانون فورچی میر
جریان غیرخطی
2019
06
22
44
59
http://www.irpga-journal.ir/article_90893_904f8448ab8154e453358e0f69bea7ff.pdf
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1398
3
شماره 2 (تابستان 1398)
مدلسازی تنیده ترموهیدرومکانیکی مخازن هیدروکربنی
حسن
قاسم زاده
محمد
صنایع پسند
در یک مخزن نیروهای ناشی از تنشهای مکانیکی، تنشهای حرارتی و فشار سیالات بر روی یکدیگر اثر گذاشته و یک پدیده کاملا بهمتنیده را ایجاد میکنند. تغییر شکلهای مخازن در اثر دما و تنشهای مکانیکی سبب تغییرات تنش موثر شده و میزان دبی تولید را تحت تأثیر قرار میدهد. به صورت مشابه فشارحفرهای و تغییرات درجه حرارت سبب تغییرشکل در مخازن میشود. از آنجا که این پدیدهها به صورت دوطرفه در اندرکنش با یکدیگر قرار دارند، لحاظ کردن تأثیرهای حرارت، فشارحفرهای و تغییرشکلها بر تولید مخزن در برنامههای شبیه سازی مخزن نیازمند حل همزمان معادلات حرارت، ژئومکانیک و جریان میباشد. در این تحقیق ابتدا به بررسی تاریخچه مدلسازی ترموهیدرومکانیک پرداخته میشود. سپس معادلات حاکم شامل سه دسته معادلات توازن جرم، توازن مومنتوم و توازن انرژی برای یک محیط متخلخل تغییرشکلپذیر غیرهم دما که توسط سه فاز سیال آب، نفت و گاز اشباع شده است، ارایه میشوند. این معادلات به یکدیگر وابسته بوده و بصورت دستگاه معادلات دیفرانسیل جزئی حل میگردند. با توجه به تنیده بودن معادلات حاکم و پیچیده بودن شرایط مرزی آنها، این دستگاه معادلات معمولا به روش عددی حل میشوند. روشهای عددی مختلفی برای حل بکار گرفته شده است که دارای نقاط ضعف و قوت متفاوتی هستند. در این مقاله حل عددی معادلات تنیده ترموهیدرومکانیکی حاکم بر مخازن هیدروکربنی، به روش ترکیبی اجزا محدود و احجام محدود مطرح شده و مثالهایی از شبیه سازی محیطهای متخلخل ارایه میگردد. مثالها توانایی مدل پیشنهادی را نشان میدهند.
مدلسازی تنیده
ترموهیدرومکانیک
محیط متخلخل
مخازن نفت و گاز
روشهای عددی
مدل چندمقیاسی
مخازن شکافدار
2019
06
22
60
80
http://www.irpga-journal.ir/article_90896_b62813dfafd2e38400a92bdae007b70b.pdf