-
شماره ركورد
30591
-
پديد آورنده
نويد گرشاسبي
-
عنوان
مطالعه عددي پديدههاي پيوستگي مويين در محيطهاي متخلخل شكافدار
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي نفت گرايش مخازن هيدروكربوري
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1402/12/12
-
استاد راهنما
روحالدين ميري
-
دانشكده
مهندسي شيمي، نفت و گاز
-
چكيده
مخازن كربناته شكافدار طبيعي از جمله مهمترين منابع توليد نفت و گاز در ايران، خاورميانه و بخشي از آمريكاي جنوبي ميباشند. به دليل وجود شبكه شكاف و همچنين دارا بودن ماتريس بعضاً متراكم، مكانيزمهاي توليد از اين ميادين تفاوتهاي زيادي با مخازن متعارف دارند. بسياري از اين مخازن شرايط تشكيل كلاهك گازي را (به صورت اوليه يا ثانويه) داشتهاند، فلذا مكانيزمهاي ريزش ثقلي و آشام خودبه خودي به علت طول مناسب بلوكهاي ماتريسي و فشار مويينگي بالا سهم قابل ملاحظهاي از توليد اينگونه مخازن را دارا ميباشند. از طرف ديگر ميزان عملكرد اين دو مكانيزم وابستگي زيادي به پديدهاي به نام پيوستگي مويين دارد. در صورت فعال بودن اين پديده، پيوستگي ميدان فشار بين ماتريسهاي انباشته برقرار شده و جريان سيال در اين محيط مشابهت بيشتري به جريان سيال در يك سنگ بدون شكاف پيدا خواهد كرد و ميزان و سرعت توليد نفت افزايش خواهد يافت. در اين تحقيق، يك مدل مبتكرانه شبكه بولتزمن مبتني بر روش ميدان فازي، براي بررسي جريان دوفازي سيال در شكافهاي افقي ارائهشده است. همچنين براي اولين بار شبيه سازي ديناميك پل مايع با در نظر گرفتن جريان سيال از ماتريسهاي احاطه كننده آن صورت گرفت. جهت لحاظ كردن زبري سطح شكاف افقي، ساختارهاي هندسي متعددي در نظر گرفته شد. نتايج اين مطالعه نشان داد: (1) مدل مقياس حفره شبكه بولتزمن برپايه ميدان فاز توانايي و دقت لازم براي بررسي تغييرات منحني سطح تماس نفت-گاز پلهاي مايع شكل گرفته در شكاف افقي را دارا بوده و امكان اندازه گيري فشار مويينگي پلهاي مايع را با دقت بالا فراهم ميسازد. (2) فشار مويينگي شكاف روند افزايشي با كاهش اشباع نفت دارد و در صورت افزايش ناهمواري سطوح شكاف، كاهش تخلخل شكاف، افزايش نسبت ناهمواري در شكاف و كاهش اشباع نفت، باعث تشديد اين روند مي شوند. (3) فشار مويين پل مايع درون شكاف افقي در هر دو ديدگاه استاتيك و ديناميك باهم مطابقت نزديكي دارند و اختلاف موجود (به ميزان كمتر از 5 درصد) به علت ديناميك بودن تغييرات ناحيه تماس سيالات در نتيجه ناپايداري زاويه تماس، به دليل وجود جريان عمودي در شكاف ميباشند. (4) پايداري پلهاي مايع تابع محيط تشكيل اين پديده ميباشند و در صورتي كه ميزان ناهمواري سطح شكاف افزايش و ميزان تخلخل شكاف كاهش يابد، پايداري پل مايع و پيوستگي مويين در سيستم شكاف بهبود پيدا ميكند.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/12/19
-
عنوان به انگليسي
Numerical Modeling of Capillary Continuity in Fractured Porous Media
-
تاريخ بهره برداري
3/2/2025 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
نويد گرشاسبي
-
چكيده به لاتين
Abstract
The production and development of naturally fractured reservoirs have long been a key focus of the oil and gas industry in Iran since the early years of oil exploration. Achieving this goal necessitates a deep understanding of the structures and mechanisms within these unique reservoirs. Naturally fractured reservoirs exhibit a high degree of complexity compared to conventional reservoirs, with differences in fluid flow behavior, porosity-permeability relationships, and other factors. Capillary pressure plays a crucial role in fluid flow within porous media, influenced by interfacial tension between fluid and rock, as well as rock wettability. Capillary continuity, in particular, stands out as a critical mechanism in fractured porous media. This phenomenon facilitates the continuity of separated matrix blocks, enabling them to act collectively as a single cohesive structure. This, in turn, can significantly enhance the overall recovery of production fluids from the reservoir.
This study presents a lattice Boltzmann and phase field model tailored to investigate capillary continuity within fractured porous media. Additionally, a novel unit conversion method was developed to enhance the extraction of capillary pressure data, a critical output of the model. Various scenarios and media configurations were explored to examine the behavior of fracture capillary pressure during capillary continuity phenomena. Key findings of this study include the capillary dissension rise with the lower saturation, the rougher surface and the decrease of fracture porosity. Furthermore, against unexpected result, fracture driving is dynamic cross-flow is also close to static calculations even though some few differences due to dynamic contact angle effects influence the result. Also, the consideration of microstructural characteristics' effect on a liquid bridge stability look into the fact that larger asperity ratio and smaller fracture porosity help to improve stability. There is complete stability for certain crack sizes, and proper roughness ratio is one of the determinants of this situation.
In conclusion, the findings obtained compound with the complex nature of the fraction behavior between the meso-scale structure and productive performance in fractured reservoir. Introducing the mechanistic aspects of matrix-fracture interactions at a fundamental level upscaling, the matrix-fracture interactions can now be given a clear meaning and value, whether in the laboratory or in field scale, many sectors such as reservoir dynamics and reservoir management strategy can benefit.
-
كليدواژه هاي فارسي
محيط متخلخل شكافدار , پيوستگي مويين , فشار مويينگي شكاف , مدل شبكه بولتزمن , روش ميدان فاز
-
كليدواژه هاي لاتين
Naturally fractured reservoir , capillary continuity , lattice Boltzmann method , Fracture capillary pressure , phase field method
-
Author
Navid Garshasbi
-
SuperVisor
Rohaldin Miri
-
لينک به اين مدرک :