مدل چندمقیاسی تغییر شکل پذیر برای مخازن متخلخل نفتی با درنظر گرفتن موئینگی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

2 دانشیار و عضو هیئت علمی گرایش مکانیک خاک و پی در دانشکده عمران دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

محیط‏های متخلخل مخازن نفتی دارای لایه­بندی­هایی در گستره مقیاس­های مختلف می­باشند که این مقیاس‏ها با مقیاس اثر بخشی فازهای سیال داخل مخزن متفاوت هستند. جهت کاهش حجم محاسبات در شبیه‏سازی مخازن متخلخل نفتی، ارزیابی هر پدیده فیزیکی در گستره تأثیر (مقیاس) خود مرسوم شده است. در مقاله پیش‏رو جهت افزایش دقت شبیه‏سازی مخازن نفتی، اثرات فشار موئینگی ایجاد شده در بین فازهای سیال بر روی یکی از مدل‏های چند مقیاسی اضافه گردید. در این ارتباط معادلات حاکم بر این مدل ارتقاء داده شده و در نهایت با شبیه‏سازی یک مخزن متخلخل همگن در شرایط لحاظ نمودن فشار موئینگی، میزان تاثیر آن بر روی فشار سیال بررسی شد. لحاظ نمودن اثر موئینگی در مخزن مورد نظر سبب افزایش یافتن فشار آب در مجاورت ناحیه تزریق آب و کاهش یافتن آن در مجاورت ناحیه برداشت نفت شد. در نتیجه با افزودن پارامترهای موئینگی، مدلسازی میزان نفت استخراج شده را بیشتر نشان می‏دهد. به نظر می‏رسد میزان تأثیر موئینگی بر موارد مذکور غیرقابل چشم پوشی بوده و اثر موئینگی مخصوصا در شبیه‏سازی مخازن غیرهمگن باید لحاظ گردد.

کلیدواژه‌ها


Aarenes, J., E.; Kippe, V.; Lie, K., A.; Rustad, A., B.; (2007); “Modelling of Multiscale Structures in Flow Simulations for Petroleum Reservoirs. In Geometrical Modeling”, Numerical Simulation and Optimization Applied Mathematics at SINTEF. Springer, Verlag.
Askarinezhad, R.; (2010); “A new statistical approach to pore/throat size distribution of porous media using capillary pressure distribution concept”, Journal of Petroleum Science and Engineering, 75, 100–104.
Ding, M., Kantzas, A.; (2005); “Investigation of Critical Capillary Number for Gas-Water System through Experiment and Reservoir Simulation”, International Symposium of the Society of Core Analysis held in Toronto, Canada, 21-25.
Golub, G., H.; Van Loan, C., F.; (2012); “Matrix Computations”, The Johns Hopkins University Press.
Hajibeygi, H.; Bonfigli, G.; (2008); “Hesse, M.A., Jenny, P. Iterative multiscale finite-volume method” Journal of Computational Physic, 227, 8604–8621.
Hajibeygi, H.; Jenny, P.; (2009); “Multiscale finite-volume method for parabolic problems arising from compressible multiphase flow in porous media”, Computational Physics, 228, 5129-5147.
Jenny, P.; Lee, S., H.; Tchelepi, H., A.; (2004); “Adaptive Multiscale Finite-Volume Method For Multiphase Flow And Transport In Porous Media. Multiscale Model”, Simul., 3, 50–64.
Jenny, P.; Lee, S., H.; Tchelepi, H, A.; (2006); “Adaptive fully implicit multi-scale finite-volume method for multiphase flow and transport in heterogeneous porous media”, Journal of Computational Physics, 217(2), 627-641.
Jenny, P.; Lee, S., H.; Tchelepi, H., A.; (2003); “Multi-scale finite-volume method for elliptic problems in subsurface flow simulation”, Coputational Physics, 187, 47-67.
Lee, S., H.; Wolfsteiner, C.; Tchelep, H., A.; (2008); “Multiscale finite-volume formulation for multiphase flow in porous media: black oil formulation of compressible, three-phase flow with gravity”, Computational Geoscience, 12, 351-366.
Lomeland. F., Ebeltoft. E., Hammervold. T. W., A new versatile capillary pressure correlation, SCA, 8, (2008).
Lunati, I.; Jenny, P; (2006); “Multiscale finite-volume method for compressible multiphase flow in porous media”, Computational Pysics, 216, 616-636.
Lunati, I.; Jenny, P.; (2008); “Multiscale finite-volume method for density-driven flow in porous media.”, Computational Geoscience, 12, 337-350.
Lunati, I.; Jenny, P.; (2007); “Treating Highly Anisotropic Subsurface Flow With The Multiscale Finite-Volume Method. Multiscale Model” Simul, 6, 308-318.
Nocedal, J., Wright, S.; (1999); “Numerical Optimization”, Springer Series in Operations Research and Financial Engineering .
Monaghan, J. J.; (1985); “Particle methods for hydrodynamics”, Computer Physics Reports, 3, 2, 71-124.
Sadrnezhad, S., A.; Ghasemzadeh, H.; Taheri, E.; (2013); “Multiscale Advance Features in Modeling Oil Transport in Porous Media”, 21st Annual International Conference on Mechanical Engineering.
Sadrnejad, S. A., Ghasemzadeh, H., Taheri, E.; (2014); “Multiscale Multiphysic Mixed Geomechanical Model in Deformable Porous Media”, Journal for Multiscale Computational Engineering, 12, 6, 529–547.
Taheri, E.; Sadrnezhad, S., A.; Ghasemzadeh, H.; (2015); “Multiscale geomechanical model for a deformable oil reservoir with surrounding rock effects”, International journal for multiscale computational engineering, 13 (6), 533-559.
Tchelepi, H., A.; Jenny, P.; Lee, S., H.; Wolfsteiner, C.; (2007); “Adaptive multiscale finite volume framework for reservoir simulation”, SPE J, 12, 188–195.
Tiab, D.; Donaldson, E., C.; (2012); “Petrophysics theory and practice of measuring reservoir rock and fluid transport properties”, third edition, Gulf professional publishing.
Tomin, P.; Lunati, I.; (2015); “Local–global splitting for spatiotemporal-adaptive multiscale methods”, Journal of Computational Physics, 280, 214-231.
Wen, X., H.; Durlofsky, L., J.; Edwards, M., G.; (2003); “Use of Border Regions for Improved Permeability Upscaling. Mathematical Geology”, 35, 521-547.
اکبر اشرفی، فاطمه؛ (1390)؛ "شبیه‌سازی شارش دوفازی سیال در محیط‌های ترک‌دار"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم، دانشگاه خواجه‌نصیرالدین طوسی.
طاهری، احسان؛ (1393)؛ "مدل‌سازی چند مقیاسی حرکت در محیط متخلخل تغییر شکل‌پذیر"، پایان‌نامه دکتری، دانشکده عمران، دانشگاه خواجه‌نصیرالدین طوسی.
عرفانی گهروئی، ح.، ر.؛ امانی، م.؛ (1393)؛ "مطالعه تأثیر خواص سنگ و سیال بر نمودار فشار مویینگی به روش مدل‌سازی شبکه‌ای فضای متخلخل"، دومین همایش ملی نفت و گاز ایران.
نورمحمدی ارانی، ص.؛ جمشیدی، س.؛ (1393)؛ "بررسی و تعیین انواع سنگ مخزن در یکی از میادین ایران" دومین کنگره مهندسی نفت ایران.
هاشمی، م.؛ بشیری، غ.؛ جزایری، م.؛ (1393)؛ "به‌کارگیری روش LET برای تخمین منحنی‌های فشار موئینگی سنگ کربناته یکی از میادین هیدروکربوری ایران"، پژوهش نفت، ۷۹ ،۷۲-۸۲.