9935

بررسي تحقيقات اخير پيرامون استفاده از مدل سازي كاهش يافته در مخازن نفتي

1398

مهدي عصاره

مدل سازي جريان زيرسطحي براي درك و مديريت بسياري از فرآيندهاي بهره برداري از ميادين نفتي و به صورت ويژه بهينه سازي عملكرد مخازن، بسيار ضروري است. به دليل تعداد بالاي معادلات و هم چنين ابعاد بزرگ مدل هاي شبيه سازي، مدل سازي جريان داراي محاسبات سنگين و زمان اجراي آن بسيار طولاني مي باشد. يكي از تكنيك هاي كاهش زمان محاسبات، استفاده از مدلسازي كاهش يافته است. اين تكنيك با كاهش موثر ابعاد دستگاه معادله خطي حاصل از فرآيند خطي سازي معادلات گسسته غير خطي موازنه جرم روي بلوك هاي شبيه سازي، باعث افزايش سرعت شبيه سازي مي شود. توسعه روشهاي مدل سازي كاهش يافته در سالهاي اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته است. .از آنجايي كه در فرآيند بهينه سازي لازم است صد ها يا هزاران مرتبه، مدل اجرا شود تا پارامتر هاي عملياتي بهينه شود، لذا مدلسازي كاهش يافته مي تواند نقش به سزايي در تسريع فرآيند بهينه سازي داشته باشد. ابتدا براي شبيه سازي كاهش يافته روش هاي تجزيه متعامد مناسب و روش خطي سازي قطعه اي مسير ارائه شد. خطي سازي معادلات گسسته غيرخطي با روش تجزيه متعامد مناسب مستلزم انجام يك يا چند شبيه سازي به صورت كامل و ذخيره تصاوير لحظه اي (فشار و اشباع و ... براي هر بلوك شبيه سازي) در فاصله هاي زماني مشخص مي باشد. پس از آن با ساختن ماتريسي از همين بردار ها و تجزيه ي آن بااستفاده از مقادير و بردار هاي ويژه، مدل كاهش يافته به دست مي آيد. روش خطي سازي متناسب مسير نيز از اعمال بسط خطي تيلور در اطراف تصاويري از فشار و اشباعي است كه قبلاً در طي يك سري از شبيه سازي هاي كامل انجام شده و ذخيره شده اند، حاصل مي شود. اين روش ها كه براي بسياري از موارد ، مانند مواردي كه اختلاف چگالي زيادي بين فاز ها وجود ندارد، داراي عملكرد خوبي است. اما در موارد ديگر دقت خوبي ندارد. هم چنين براي محاسبه ي ترم هاي كاهشي غير خطي معادله موازنه ي جرم لازم است ترم هاي كامل آن محاسبه شود. محاسبه ي ترم هاي كامل غيرخطي معادله موازنه جرم زمان بر است. براي حل اين مشكل، روش جديدي به وجود آمده است كه به آن درون يابي تجربي گسسته محلي گفته مي شود. روش درون يابي تجربي گسسته براي تقريب ترم غيرخطي معرفي شده است تا محاسبه ي ترم هاي غير خطي معادله ي موازنه جرم مدل كاهش يافته در تكرار نيوتن رافسون، مستقل از مدل كامل باشد. در اين سمينار هدف آن است كه تحقيقات اخير پيرامون استفاده از مدل سازي كاهش يافته در شبيه سازي ميادين نفتي مورد واكاوي قرار گيرد و روش هاي جديد پيرامون ساخت و استفاده از مدل هاي كاهش يافته تشريح شود. ابتدا روش هاي ذكر شده را شرح خواهيم داد. در انتها نيز به موضوع بهينه سازي عملكرد مخزن با استفاده از شبيه سازي كاهش يافته خواهيم پرداخت.

9/29/2020 12:00:00 AM

72704

1400/08/08

A review of recent research on the use of reduced modeling in oil reservoirs

مدل سازي جريان زير سطحي، مدل سازي كاهش يافته، تجزيه متعامد مناسب، بهينه سازي عملكرد مخزن

Subsurface flow modeling, reduced order modeling, proper orthogonal decomposition, reservoir performance optimization