شبیه سازی سه بعدی جریان نفت درون شکستگی های سنگی دارای سطوح زبر و مقایسه آن با روابط هندسی کلاسیک

Abstract

بخش عمده جریان هیدروکربن در مخازن شکافدار از طریق (داخل) شکستگی های دارای دیوارهای زبر حادث شده و بنابراین، ارائه مدل های با کارآیی مناسب از رفتار مخازن هیدروکربن، نیازمند فهم عمیق تر از رفتار هیدرولیکی و هیدرومکانیکی شکستگی های سنگی خواهد بود. در این، مقاله رفتار جریان نفت درون شکستگی های سنگی زبر و با هدف بررسی تاثیر زبری و اعتبارسنجی روابط هندسی کلاسیک مطالعه شده است. بدین منظور، جریان نفت در داخل شکستگی های سه بعدی با سطوح زبر با روش عددی حجم محدود شبیه سازی و نتایج حاصل از دیدگاه های مختلفی مورد تحلیل قرار گرفته است. در نهایت، نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با روابط هندسی کلاسیک جریان در شکستگی های سنگی و با هدف اعتبارسنجی این روابط مقایسه شده است. نتایج حاصل از این مطالعات نشان می دهد، 1- برای شکستگی های باز، تاثیر زبری سطوح بر روی افت فشار استاتیک بیشتر از چیدمان دهانه مکانیکی است، 2- با افزایش عدد رینولدز، مقدار نفوذپذیری شکستگی ها کاهش می یابد، 3- روابط کلاسیک هندسی دارای خطای نسبی بین 5 تا 35% بوده و هرچه نفوذپذیری شکستگی ها کمتر باشد (فزایش زبری و تغییرات فضایی دهانه) از اعتبار روابط هندسی کلاسیک کاسته می شود.