مدل‌سازی فیزیکی و عددی تاثیر اندازه گراول پک بر تولید ماسه در چاه‏های نفت با طراحی و ساخت دستگاه

Abstract

در این تحقیق با طراحی و ساخت دستگاه و مدل‌سازی عددی، تولید ماسه و عملکرد گراول پک شبیه‌سازی شد. با این دستگاه و مدل عددی می‌توان سنگ‌های مختلف را همراه با سیال‌های گوناگون، تحت تنش‌های متفاوت جهت شبیه‌سازی تولید ماسه و ارزیابی عملکرد گراول پک آزمایش نمود. در این مطالعه از ماسه با دانه‌بندی مشخص، از شن با چند اندازه متفاوت و همچنین آب جهت شبیه‌سازی تولید ماسه و گراول پک در فشارهای متفاوت، استفاده شد. برای ساخت مدل عددی از نرم‌افزار PFC3D استفاده شد. در مدل عددی از ماسه با اندازه 22/0 تا mm 1/1 و از شن با اندازه‌های 5/3 تا 76/4، 76/4 تا 9، 9 تا 6/12 و 6/12 تا mm 8/16 و در مدل فیزیکی از شن با اندازه‌های 9 تا mm 76/4 و 19 تا mm 25/9 استفاده شد. مدل عددی درحالت بدون گراول پک با دستگاه شبیه‌ساز کالیبره شد. نتایج مدل‌سازی‌ها نشان داد که در مدل عددی با گراول پک اندازه 5/3 تا mm 76/4 تولید ماسه کمترین مقدار را داشت و در مدل فیزیکی با گراول پک اندازه 9 تا mm 76/4 تولید ماسه کمتر و دبی خروجی سیال بیشتر بود.