عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی مخازن نا همگن با استفاده از تکنیک گام های زمانی چند گانه
- رشته تحصیلی
- مهندسی نفت -مخازن‌هیدروکربوری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس کیش شماره ثبت: 1214;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60209;کتابخانه پردیس کیش شماره ثبت: 1214;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60209
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- علی رفیعی فر
- استاد راهنما
- محمدرضا رسایی
- چکیده
- سرعت عملیات شبیه سازی مخزن با میزان توسعه یافتگی علمی و فنی هر گروه علمی ارتباط مستقیم دارد. شبیه سازی سریع، تابع فاکتورهای متعددی از جمله روش حل عددی معادلات، شیوه پیکر بندی، توان سخت افزاری و غیره می باشد. از میان روش های حل عددی معادلات حاکم بر مخزن، روش صریح ساده تر و به مراتب سریعتر از سایر روش هاست اما در حالتی که گام زمانی بزرگ برای حل معادلات انتخاب شود، در نواحی ناهمگن مخزن و به طور کلی در هر مکانی که تغییرات فشار و یا اشباع نسبتا زیاد باشد، روش صریح کارایی خود را از دست داده و از نظر عددی ناپایدار می شود. هدف از این تحقیق استفاده از سرعت روش صریح و درعین حال از بین بردن ناپایداری عددی آن است. به بیان دیگر سعی می شود، ابتدا معادلات حاکم بر مخزن به کمک روش تفاضل محدود، گسسته سازی شده و به صورت صریح با گام زمانی بزرگ برای کل مخزن حل شود، بنابراین از مزیت سرعت بالای حل روش صریح استفاده می شود. البته در نواحی ناهمگن که احتمال ناپایداری عددی وجود دارد، گام زمانی کوچکتر شده و به صورت چند مرحله ای اعمال می شود. برای بررسی تکنیک شبیه سازی سریع، یک مدل ناهمگن سه بعدی و دو فازی در نظر گرفته شده و با روش تفاضل محدود به صورت صریح کد نویسی گردیده است. همچنین اعتبار سنجی مدل با مدل تحلیلی صورت پذیرفته و پس از اطمینان از صحت عملکرد نرم افزار، اثر پارامترهایی همچون تراوایی، گرانروی آب و نفت و فشار مویینه بر روی پارامترهای تولیدی همچون نرخ تولید نفت، نسبت تولید آب و میزان تولید تجمعی نفت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با این تکنیک، به خصوص در مدل هایی که پیچیدگی ساختاری کمتری دارند، سرعت کلی انجام محاسبات افزایش می یابد.
- Abstract
- Utilization of fast simulation techniques is one of the most important criterions for classifying any simulation group on the basis of scientific and technical development. Fast simulation is depends on numerical solutions, matrix solvers, hardware facilities and so on. In numerical solutions, explicit method is known as quick and simple one, but in heterogeneous reservoirs which pressure and saturation change rapidly, it cannot be applied because of numerical instability. The goal of this research is using benefits of explicit method and removing its constraints such as numerical instability. In other words, all of equations were discretized with finite difference technique, then solve with large time step for whole reservoir and in heterogeneous region, time step should break down enough to stabilize the result. So in this manner, we hope to achieve benefits of this high speed technique. For more consideration, a three dimensional and two phases (oil, water) system is defined and software is developed with explicit method. Then it is validated with analytical solution such as Buckley-Leverett relation. Finally sensitivity analysis is performed on permeability, oil and water viscosity and capillary pressure. Results were reported for oil production rate, water cut and cumulative oil production and show that fast simulation is achievable, especially in less complicate reservoirs. Keywords: Reservoir simulation, Finite difference method, Heterogeneous reservoir, Implicit technique
