ارایه یک مدل توام ژئومکانیکی- هیدرودینامیکی برای پیش بینی ماسه دهی

در صنعت نفت به تولید ذرات یا تکه های به هم چسبیده ماسه همراه با سیالات مخزن، ماسه دهی گفته می شود. در ماسه دهی از چاه های نفت معمولا دو مکانیسم اصلی دخیل می باشد. مکانیسم اول ناپایداری مکانیکی و خرد شدن سنگ در مجاورت گمانه چاه بوده و مکانیسم بعدی، ناپایداری هیدرودینامیکی ناشی از اعمال نیروی تراوش بر مصالح خرد شده است. در این مقاله با در نظر گرفتن هر دو مکانیسم مزبور، یک مدل عددی برای پیش بینی شروع و میزان ماسه دهی پیشنهاد شده است. پیاده سازی مدل در یک برنامه اجزای محدود با توام سازی صریح معادلات جریان سیال و تغییرشکل اسکلت جامد تشریح شده است. مدل پیشنهادی با حذف المان های ارضاء کننده معیار ماسه دهی و همچنین تکه سنگ های نسبتا بکر جدا شده از مخزن، قادر به نمایش تغییرات هندسی حفره در اثر ماسه دهی می باشد. این مدل با استفاده از نتایج چاپ شده یک آزمایش ماسه دهی بر روی مغزه مشبک کاری شده از یک سنگ مخزن، کالیبره شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج مدل در قالب شروع و میزان ماسه دهی، انطباق مناسبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که بیانگر قابلیت استفاده از آن در تحلیل ماسه دهی چاه های نفت است.

کلیدواژه ها:

Sand Production Prediction ، Sanding Criteria ، Perforation Tunnel ، Numerical Implementation ، Finite element method