مدل سازی عددی و شبیه سازی پدیده ی آشام در محیط متخلخل شکافدار با نرم افزارهای Eclipse و Matlab

آشام موئینه یکی از مکانیزم های مهم در طول تزریق آب در محیط متخلخل شکافدار می باشد. در ناحیه آبی در نتیجه برداشت و افت فشار، آب و نفت در شکاف ها در تماس بیشتری با هم قرار می گیرند و آب کم کم دور بلوک ها را فرا می گیرد و در اثر اختلاف چگالی بین آب و نفت، نفت از درون بلوک خارج شده و برداشت می شود. در صورتی که سطح تماس آب و نفت در شکاف ها کمتر از سطح تماس آب و نفت در بلوک باشد بیشتر برداشت طبق مکانیزم آشام خود به خودی صورت می گیرد. ولی اگر در اثر برداشت سریع از مخزن سرعت پیشرفت سطح تماس آب و نفت در شکاف ها بشتر از بلوک ها باشد، اختلاف چگالی بین نفت و آب نیز باعث برداشت نفت خواهد بود و مکانیزم برداشت ترکیبی از نیروی مویینگی و روش ثقلی خواهد بود. در مخازن نفتتر، نیروی مویینگی مانع ورود آب به بلوک است تا وقتی که نیروی ثقلی آنقدر زیاد نشده تا بتواند بر نیروی موئینگی غلبه کند و وقتی آب وارد بلوک نشود هیچ برداشتی نخواهیم داشت. در دبی های مختلف و عرض های متفاوت شکاف امتحان شده در مطالعات، دو رژیم مختلف جریان شکافدار Filling fracture و Instantly filled تعیین گردید. در پژوهشی که اخیرا صورت گرفته یک مدل تحلیلی جدید، برای Filling fracture ترکیب ضمنی کوپل ماتریس و شکاف را پیشنهاد شده است. کوپل تحلیلی به وسیله ی حل معادله ی نفوذ با شرایط اولیه و مرزی مناسب بدست می آید. حل این معادله ی تحلیلی مکان جبهه ی فاز تر کننده در شکاف و توزیع اشباع در ماتریس را فراهم می کند. محاسبه دبی انتقال بین ماتریس و شکاف به تابع انتقال ماتریس – شکاف در ترکیب با ضریب شکل وابسته است و همچنین انتشار آب (جریان چند فازی) در مخازن شکافدار حداقل به ترکیب اثرات: هدایت هیدرولیکی، ترشوندگی شکاف، تراوایی ماتریس سنگ، تخلخل، سایز بلوک های ماتریس، فشار موئینگی و کشش سطحی بین فاز آشام و ساکن بستگی دارد.. هدف این پژوهش بررسی دبی انتقال از شکاف به ماتریس و الگوی آشام سیال تر شونده به عنوان یک تابع از دبی انتشار آب در یک شکاف می باشد. مغزه مورد بررسی در این مطالعه به صورت مربعی بوده که شکاف در پایین این مدل قرار گرفته است. در ادامه یک مدل تحلیلی برای توصیف مقدار آب منتقل شده به داخل ماتریس به منظور تابع انتقال ماتریس – شکاف و ضریب شکل ضروری برای برای شبیه سازی عددی توسط برنامه متلب مدل سازی شد. نتایج حاصل از مدل سازی عددی با متلب برای آشام محیط متخلخل در کنار شکاف گر شونده با مشاهدات آزمایشگاهی ارایه شده توسط رانگل و کوسک مقایسه شد که نشان داد نتایج حاصله با نتایج حاصل از آزمایشات تطابق قابل قبولی دارند. در ادامه مدل موجود با برنامه اکلیپس 100 شبیه سازی شد. هدف از پروژه حاضر مدل سازی و شبیه سازی پدیده ی آشام در محیط متخلخل در کنار شکافی که در حال پر شدن است، می باشد. طبق آزمایش های انجام شده توسط رانگل و کوسک میانگین اشباع آب در محیط متخلخل با مجذور زمان رابطه ی مستقیم دارد.اما درصورت رسیدن آب به چاه تولیدی اشباع دیگر با زمان رابطه ی خطی پیدا کرده که در واقع نشان دهنده ی آشام در محیط متخلخل با شکاف پر شونده می باشد.

کلیدواژه ها:

آشام خود به خودی ، مخازن شکافدار ، ماتریس ، شکاف ، مدل سازی