عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی توام جریان سیال و ژئومکانیک در تخمین تراکم و فرونشست مخازن حساس به تنش
- رشته تحصیلی
- مهندسی اکتشاف نفت
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2400;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58935
- تاریخ دفاع
- ۰۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- علی رنجبر
- استاد راهنما
- حسین معماریان, محمدرضا رسایی
- چکیده
- در مخازن هیدروکربنی، فعل‌وانفعالات بین سنگ و سیال پیچیده بوده و بر تولید از مخزن تأثیرگذار است. یک مدل توام ژئومکانیک-جریان سیال می تواند این ارتباطات بین سنگ و سیال را مدلسازی نموده و جهت استفاده در مدیریت بهتر مخزن و برنامه چاه مورد استفاده قرار گیرد. زمانی که از یک مخزن تولید می‌شود، فشار سیال کاهش می یابد. این افت فشار باعث افزایش تنش موثر ناشی از رسوبات روباره شده و تراکم محیط متخلخل و در نتیجه نشست در سطح را در پی خواهد داشت. این فرآیند می‌تواند به عنوان عامل مثبت در حرکت هیدروکربن در مخزن تلقی شود؛ از طرفی می‌تواند تأثیراتی منفی نظیر عدم پایداری چاه، مچاله شدگی لوله‌های جداری، خسارت‌های سرچاهی و غیره را در بر داشته باشد. تجربیات ثبت شده نشان می‌دهد که هر چند این مشکلات می‌توانند مشاهده و اندازه‌گیری شوند، روش‌های فنی برای این امر بسیار زمان بر و پرهزینه می‌باشد و همچنین همواره در نتایج آنها تردید وجود دارد؛ در نتیجه، این موارد معمولاً موجب می شود که این اندازه گیری ها به خوبی انجام نگیرد. به طور جایگزین پیش بینی تراکم و فرونشست می تواند به وسیله شبیه سازی عددی مخزن جهت تخمین وسعت تخریب و نیز دیگر ارزیابی ها نظیر انواع فرآیندهای ازدیاد برداشت انجام شود. با توجه به روش های شبیه سازی مخزن، بیشتر مطالعات و بررسی های گذشته بر اساس تئوری توام سازی قطعی اعمال شده بر محیط متخلخل پیوسته بوده است که در آنها معادلات بین جریان سیال و رفتار سنگ به طور همزمان حل می شوند. در این پایان نامه به بررسی تئوری شبیه سازی توام تکراری جریان سیال- ژئومکانیک پرداخته شده است. در طول این مطالعه معادلات مربوط به مدل جریان سیال-ژئومکانیک برای تخمین میزان تراکم مخزن و فرونشست زمین بکار برده شده اند. به طور خلاصه هدف این پژوهش را می توان بررسی تاثیر پارامترهای ژئومکانیکی و به طور کلی رفتار ژئومکانیکی سنگ بر شبیه سازی جریان سیال در مخازن هیدروکربنی بیان نمود که در جهت تخمین تراکم مخزن و فرونشست زمین استفاده می شود.
- Abstract
- For a stress-sensitive reservoir, the interactions between its seepage field and in situ stress field are complex and affect hydrocarbon recovery. A coupled geomechanics and fluid-flow model can capture these relations between the fluid and solid, thereby presenting more precise history matchings and predictions for better well planning and reservoir management decisions. Fluid pressure will reduce during hydrocarbon production from reservoir. This reduction of pressure will increase effective stress due to overburden sediments and will cause porous media compaction and subsidence. In some oil fields, the compacting reservoir can support oil and gas production. However, the phenomena can also cause excessive stress at the well casing and within the completion zone where collapse of structural integrity could lead to loss of production. In addition, surface subsidence can result in problems at the wellhead or with pipe systems and platform foundations. Recorded practice reveals that although these problems can be observed and measured, the technical methods to do this involve time, expense, with consideration uncertainty in expected compaction and are often not carried out. Alternatively, prediction of compaction and subsidence can be done using numerical reservoir simulation to estimate the extent of damage and assess measurement procedures. With regard to reservoir simulation approaches, most of the previous research and investigations are based on deterministic coupled theory applied to continuum porous media. This thesis investigates and reviews coupled fluid flow-geomechanics modeling theory as applied to reservoir engineering and geomechanics research. The governing equations that represent behavior of fluid flow and deformation of the rock have been taken into account. After that, iteratively coupled method will be used to solve these equations. The iterative coupling method solves the pore fluid flow variables and the geomechanical conditions independently and sequentially. Then it produces results that one of them is surface displacement or subsidence
