انجمن ژئومکانیک نفت ایران نشریه ژئومکانیک و ژئوانرژی 2538-4651 8 4 2026 02 20 A closed-form screening criterion for stress-dependent permeability effects on waterflood performance یک معیار غربالگری با فرم بسته برای اثرات نفوذپذیری وابسته به تنش بر عملکرد تزریق آب 47 57 251267 10.22107/ggj.2026.594380.1268 FA بهنام ابراهیمی بلوار کشاورز، بعد از خیابان فلسطین، کوچه رویان، پلاک 4 0009-0009-3810-5362 احسان طاهری دانشگاه تربیت مدرس 0000-0003-3171-8333 Journal Article 2025 07 29 Coupled flow–geomechanics simulation is expensive, and it needs to be known whether it changes the forecast. For single-phase flow to a single well the answer has been known since the 1980s: an exponential dependence of permeability on effective stress reduces the problem to one dimensionless group. Whether this extends to two-phase displacement in heterogeneous rock has not been examined. This is tested on a field-scale quarter five-spot, in which a stress-dependent permeability is imposed through a uniaxial-strain poroelastic closure and swept over one homogeneous and four heterogeneous log-normal fields, in 104 simulations. At issue is not the constitutive law, assumed alike by simulation and scaling, but whether the geometric cancellation behind the single-well result is preserved under heterogeneity and a second mobile phase. It is shown to be preserved. The ratio of coupled to uncoupled injector-to-producer pressure difference is collapsed onto a closed-form curve with a median error below one per cent, even though the uncoupled difference itself is shifted by a factor of four across the heterogeneity levels tested; the collapse is insensitive to grid resolution, the pressure solver, and whether permeability is tied to effective stress directly or through porosity. The displacement measures are barely affected: although permeability is varied by an order of magnitude and injection pressure is reduced by up to three quarters, breakthrough time and recovery factor shift by less than one per cent. Under a prescribed rate, the pressure field is rescaled by the coupling without the flow being redirected, and the same dimensionless group is shown to govern a well held at fixed pressure, where the coupling appears as a gain in injectivity rather than as a drop in pressure. Inverting the scaling yields a screening rule that costs nothing to apply and determines whether a coupled simulation is required. شبیه‌سازی جریان-ژئومکانیک همراه گران است و باید مشخص شود که آیا پیش‌بینی را تغییر می‌دهد؟ برای جریان تک فاز به یک چاه، پاسخ از دهه ۱۹۸۰ شناخته شده است: وابستگی نمایی نفوذپذیری به تنش مؤثر، مسئله را به یک گروه بدون بعد کاهش می‌دهد. اینکه آیا این به جابجایی دو فاز در سنگ ناهمگن نیز تعمیم می‌یابد یا خیر، بررسی نشده است. این موضوع بر روی یک چهارم مساله پنج نقطه‌ای در مقیاس میدانی آزمایش شده است، که در آن نفوذپذیری وابسته به تنش از طریق یک بسته شدن پوروالاستیک کرنش تک محوری اعمال می‌شود و بر روی یک میدان همگن و چهار میدان لگاریتمی نرمال ناهمگن، در ۱۰۴ شبیه‌سازی، اعمال می‌شود. موضوع مورد بحث قانون اساسی نیست، که توسط شبیه‌سازی و مقیاس‌بندی به طور یکسان فرض شده است، بلکه این است که آیا حذف هندسی پشت نتیجه تک چاه تحت ناهمگنی و یک فاز متحرک دوم حفظ می‌شود یا خیر. نشان داده شده است که حفظ می‌شود. نسبت اختلاف فشار انژکتور به تولیدکننده که به صورت کوپل شده به کوپل نشده است، به یک منحنی بسته با خطای میانه کمتر از یک درصد کاهش می‌یابد، اگرچه خود اختلاف کوپل نشده با ضریب چهار در سطوح ناهمگنی آزمایش شده جابجا می‌شود. این فروپاشی به وضوح شبکه، حل‌کننده فشار و اینکه آیا نفوذپذیری به طور مستقیم یا از طریق تخلخل به تنش مؤثر وابسته است، حساس نیست. معیارهای جابجایی به سختی تحت تأثیر قرار می‌گیرند: اگرچه نفوذپذیری به میزان زیادی تغییر می‌کند و فشار تزریق تا سه چهارم کاهش می‌یابد، زمان شکست و ضریب بازیابی کمتر از یک درصد تغییر می‌کنند. تحت یک نرخ تعیین‌شده، میدان فشار توسط کوپل بدون تغییر مسیر جریان، مقیاس‌بندی مجدد می‌شود و نشان داده می‌شود که همان گروه بدون بعد، چاهی را که در فشار ثابت نگه داشته شده است، کنترل می‌کند، جایی که کوپل شدن به عنوان افزایش در تزریق‌پذیری به جای افت فشار ظاهر می‌شود. معکوس کردن مقیاس‌بندی، یک قانون غربالگری ایجاد می‌کند که اعمال آن هیچ هزینه‌ای ندارد و تعیین می‌کند که آیا شبیه‌سازی کوپل شده مورد نیاز است یا خیر. http://www.irpga-journal.ir/article_251267_0533b86119b2f6902b0f21721ac12a06.pdf