17047

17047

بالا بردن مقياس در شبيه‌سازي مخازن طي فرايند تزريق با درنظر گرفتن بهينه‌سازي و مدل‌هاي داده‌محور

كارشناسي ارشد

مهندسي مخازن هيدروكربوري

شهريور ماه 1395

دكتر محمد تقي صادقي - دكتر مهدي عصاره

مهندسي شيمي

چكيده مدل¬هاي زمين¬شناسي مخازن هيدروكربوري علي¬رغم آنكه جزئيات زيادي از خواص مخزن را بهمراه دارند براي شبيه¬سازي جرياني مناسب نمي¬باشند چراكه با توجه به تعداد گريدهاي مدل، تعداد معادلات نيز افزايش يافته و رايانه¬هاي امروزي قادر به حل اين حجم از محاسبات نمي¬باشند. از اين رو نياز است تا با بالا بردن مقياس گريدهاي موجود مدلي را ارائه دهيم كه شبيه¬سازي جرياني در آن امكان¬پذير بوده و در عين حال حداكثر خواص مدل زمين¬شناسي اوليه را حفظ كند. بدين ترتيب يكي از مشكلاتي كه در اين زمينه پيش روي خواهيم داشت نحوه انتخاب گريدهاي مدل درشت دانه و در ادامه چگونگي انتقال خواص از مدل ريزدانه به درشت دانه مي¬باشد بطوريكه در نهايت رفتار جرياني و توانايي پيش¬بيني هر دو مدل مشابه يكديگر شود. در اين پايان¬نامه، با بهره¬گيري از مفاهيم تحليل وضوح چندگانه، الگوريتمي مبتني بر تابع تبديل موجك، براي بالابردن مقياس مخازن هيدروكربوري ارائه شد كه طي آن گريدهاي مدل درشت¬دانه با توجه به تغييرات تراوايي و تخلخل مخزن، ابعاد متفاوتي خواهند داشت. اين الگوريتم بعنوان روش بالابردن مقياس تكفاز، از سرعت و دقت بالايي نسبت به روش¬هاي معمول گريدهاي يكنواخت داشته¬است. همچنين اثر درنظرگرفتن تخلخل و ضرايب آستانه مختلف موجك و درجات بالا بردن مقياس بر نتايج بررسي گرديد. در بالابردن مقياس دوفاز، با استفاده از الگوريتم بهينه¬سازي ژنتيك و داده¬هاي جرياني مدل ريزدانه، با معرفي الگوريتمي بر اساس روش بي-اسپيلاين، منحني¬هاي شبه¬تراوايي نسبي مدل درشت¬دانه را با در نظر گرفتن نقاط انتهايي متغير و حفظ تقعر منحني تخمين زده شد. نتايج حاصل از اعمال شبه¬تراوايي نسبي در مدل درشت¬دانه مبتني بر موجك، ضمن حفظ دقت شبيه¬سازي، سرعت آن را تا بيش از 90 درصد افزايش داده¬است. واژه‌هاي كليدي: بالا بردن مقياس، تبديل موجك، الگوريتم ژنتيك، بي-اسپيلاين، شبيه¬سازي

1396/01/19

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Despite the detailed information of geological models of hydrocarbon reservoirs, they are not suitable for dynamic flow simulations. The reason is that as the number of simulation grids increases, the number of of equations increases which results in computational cost. Hence, there is always need for a model in which the dynamic flow simulation is cost effective an​d is a good representation of detailed geological model. Therefore, the main problem in this approach would be the selection of simulation grids (in this model coarse grid) an​d their properties in order to show the same results as fine grid models while being computationally cost effective. In this thesis, utilizing the concept of multi resolution analysis, an algorithm for upscaling reservoirs based on wavelet analysis has been proposed. The basic idea is to have an adaptive multilevel upscaling algorithm in which each coarse grid can have different size in a predefined manner. More over, the effect of the upscaling ratio, different thresholds for wavelet as well as the porosity distribution on the results is considered. In two phase upscaling, an optimization approach based on fluid flow data an​d B-Spline method is proposed to estimate the Pseudo-relative permeability curves. The effect of endpoints an​d convex curves are considered. The results show that the optimized coarse model decreases the CPU time up to 90 percent while being precise enough. Keywords: Upscaling, Wavelet transform, Genetic algorithm, B-Spline, Simulation