شبیه سازی عددی و تحلیلی و آنالیز حساسیت آبده جانبی و تحتانی در یک مخزن گازی با سطح تماس شیب دار با استفاده از مدل مصنوعی تک چاهی

بررسی و مطالعه عملکرد آبده در مخازن گازی از دو منظر دارای اهمیت می باشد. جریان آب ورودی به مخزن بخشی از افت فشار ناشی از تولید گاز را جبران نموده و مانع از کاهش زود هنگام نرخ تولید می شود، اما از سویی دیگر به دلیل باقی ماندن مقدار قابل توجهی از گاز در لایه های آبزده، بازدهنهایی تولید به میزان چشمگیری کاهش می یابد. یکی از عواملی که نحوه رانش آب و میزان اشباع باقیمانده گاز در مخزن را کنترل می کند، جهت،گستره و شیب سطح تماس می باشد. گاهی تحت تاثیر عوامل ساختاری ، ناهمگنی مخزن و یا شرایط هیدرودینامیک، سطوح تماس سیالات از حالت افقی به حالت شیب دار تغییر می کند که نحوه عملکرد آبده در اینگونه مخازن متفاوت خواهد بود. در این مقاله عملکرد آبده جانبی و تحتانی متصل به یک مخزن گازی با سطح تماس شیب دار با استفاده از روش های عددی و تحلیلی، توسط نرم افزار Eclipseشبیه سازی شده و تغییرات فشار متوسط، ضریب بازیافت نهایی تولید در حضور آبده و چگونگی رانش آب به داخل مخزن مطالعه گردیده است. همچنین به منظور تعیین پارامترهای آبده که بیشترین تاثیر را بر روی عملکرد مخزن دارند آنالیز حساسیت انجام گرفته است. از آنجا که مدل های رایج مورد استفاده در نرم افزارهای تجاری برای شبیه سازی آبده، مدل عددی و مدل های تحلیلی فتکویچ و کارتر -تریسی می باشند، در اینمطالعه دامنه کاربرد و دقت این مدل ها نیز بررسی و مقایسه شده است. برای این منظور با استفاده از یک مدل مصنوعی تک چاهی، سطح تماس شیبدار با تعریف چندین ناحیه تعادلی جداگانه در مدل ایجاد شده و پس از رسیدن به شرایط پایداری و تعادل اولیه، هر دو روش عددی و تحلیلی در شبیه سازی آبده های جانبی و تحتانی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهند مدل های فتکویچ و کارتر- تریسی نرخ نفود آب به داخل مخزن را دست بالا محاسبه می کنند، اگرچه نتایج روش فتکویچ به روش عددی نزدیک تر می باشد. استفاده از روش کارتر- تریسی برای آبده محدود و به ویژهآبده تحتانی پیشنهاد نمی شود. همچنین مشاهده گردید آبده تحتانی نسبت به آبده جانبی نفوذ یکنواخت تری داشته و با افزایش تولید نهایی گاز همراه می باشد. یک روش جایگزین برای مدل های عددی و تحلیلی نرم افزارEclipse که نتایج دقیق تر و معتبر تری را ارائه می دهد، ضرب حجم فضای متخلخل سلول های آبده در عددی نسبتا بزرگ است که مقدار آن بر اساس شرایط مورد مطالعه تعیین می شود. با این روش حجم اولیه آبده در مدل ایجاد شده و رانش آب به داخل مخزن با دقت و اعتبار بیشتری شبیه سازی می گردد. در هر دو آبده جانبی و تحتانی، افزایش نسبت تراوایی عمودی بهافقی و دبی تولید گاز بیشترین تاثیر را بر افزایش ضریب بازیافت دارند. همچنین مشبک کاری چاه در فواصل زیاد از سطح تماس و قرار دادن چاهتولیدی در فاصله ای بسیار دورتر از منشأ آبده با افزایش فشار متوسط مخزن، کاهش آب تولیدی و کاهش تولید گاز (ضریب بازیافت) همراه خواهد بود. به دلیل استفاده گسترده از شبیه سازهای تجاری در صنعت نفت و گاز، نتایج حاصل از این مطالعه می تواند جهت تعیین هر چه دقیق تر عملکرد آبده در مخازن گازی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

سطح تماس شیب دار ، آبده جانبی ، آبده تحتانی ، اشباع باقی مانده گاز ، شبیه سازی عددی ، شبیه سازی تحلیلی ، آنالیز حساسیت