Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Khazali,Arjomand Mehrabani zeinabad
علیرضا خزعلی (استاد راهنما) ارجمند مهربانی زین آباد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sadegh Bordbar
صادق بردبار

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Developing a compositional fractured reservoir simulator capable of modeling intra-phase and inter-phase mass transfer using simultaneous solution method
Fractured reservoirs simulation is one of the most important challenges in the oil and gas industry. These reservoirs contain significant amounts of world’s oil and gas reserves. Basically, the development of Iranian’s simulators is a major part of its economy that based on oil production, and it avoids to exit of large amounts of currency each year by purchasing external simulators and training users. In addition, in some cases external simulators can not even simulate the carbonate fractured reservoirs.The mass transfer mechanism between the matrix and the fracture is very important ,because permeability of the matrix is often low. Molecular diffiusion in Fractured reservoirs, can affect the gas injection efficiency in oil reservoirs or storage of natural gas. By modeling the diffiusion mechanism in the fractured reservoirs, we can have an accurate prediction of Enhanced oil recovery of reservoirs. The convection and diffiusion of mass transfer in fractured reservoirs were modeled and tested using dual permeability method. In the present project, three-dimensional and three-phase fractured reservoirs are simulator using dual permeability and compositional models. . Also, the governing equations are completely implicit and solved simultaneously. In this simulator, answers that obtained near the critical point are more stable and more accurate and increase the effect of the mass transfer. The error of the results are low, comparing to analytical solutions. The effect of parameters such temperature and pressure was investigated on the molecular diffusion mechanism. Also, the effects of reservoir rock properties such as permeability and porosity were investigated on molecular diffusion. Considering the molecular diffusion, the amount of oil produced from the reservoir has increased, as well as in the gas injection method to increase the recovery of 5 percent more oil. Keywords: Compositional Modeling, Dual Permeability, Fractured Reservoirs, Finite Difference Method, Shape Factor, Transfer Function, Molecular Diffiusion.
: شبیه سازی مخازن شکاف دار یکی از مهمترین چالش ها در صنعت نفت و گاز می باشد. این مخازن مقادیر قابل توجهی از ذخایر نفت و گاز جهان را در خود جای داده اند. توسعه شبیه سازهای داخلی برای کشوری که قسمت عمده اقتصاد آن بر پایه ی تولید نفت است، بسیار ضروری است و هر ساله از خروج مقادیر زیادی ارز، برای خریداری شبیه سازهای خارجی و آموزش کاربران جلوگیری می کند. علاوه بر این، با توجه به در دسترس بودن شبیه سازهای داخلی، تکمیل و رفع مشکلات آن بسیار راحت تر از نمونه های خارجی انجام خواهد شد، که در مواقعی شبیه سازهای خارجی حتی تواناییِ شبیه سازیِ درستِ رفتار مخازن شکاف دار کربناته را ندارند. باتوجه به اینکه تراوایی ماتریس سنگ اغلب در مخازن شکاف دار پایین است، پدیده انتقال جرم نفوذی بین ماتریکس و شکاف نقش بسیار مهمی دارد. همچنین با توجه به پیچیدگی مخازن شکافدار و بعلت ضعف مدل های شبیه ساز تجاری موجود در مدل سازی فرایند های مطرح در مخازن شکافدار، اکثر شبیه ساز های فعلی توانایی مدل کردن صحیح انتقال جرم به مکانیزم های جابجایی و نفوذ را ندارند. پدیده نفوذ مولکولی در مخازن شکاف دار بر خلاف مخازن معمولی می تواند به صورت موثر بر بازده تزریق گاز در مخازن نفتی و یا ذخیره سازی گاز طبیعی موثر باشد. ذخیره سازی گاز طبیعی در مخازن شکاف دار دارای نفت، با توجه به عدم امکان تخلیه کامل نفت موجود در فضای خالی، باعث تماس گاز تزریقی با نفتِ درجای مخزن می شود. مکانیزم نفوذ مولکولی در طولانی مدت تاثیر خود را نشان داده و میزان بازدهی ذخیره سازی را کنترل می نماید. با مدل سازی پدیده نفوذ در مخازن شکاف دار می توان پیش بینی درست تری از برداشت مخازن، بدست آورد. در پروژه حاضر، مخازنِ شکاف دار سه بعدی و سه فازی با استفاده از روش تراوایی دوگانه و مدل ترکیبی شبیه سازی شده اند. با استفاده از روش تراوایی دوگانه، جریان سیال علاوه بر بلوک های شکاف، بین بلوک های ماتریکس نیز در نظر گرفته شد. ضریب نفوذ مولکولی با استفاده از روش زیگموند مدل شده است. در هنگام تزریق گاز به مخازن جهت ازدیاد برداشت، نفوذ بین گاز (در شکاف) و نفت (در ماتریکس) با استفاده از روش هوتیت مدل شده اند. همچنین نفوذ مولکولی در زمانی که در بلوک ها تغییر فاز رخ دهد در نظر گرفته شده است. معادلات حاکم بر رفتار سیستم به صورت کاملا ضمنی و به روش همزمان، حل شدند. جواب های بدست آمده در نزدیکی نقطه بحرانی از دقت بیشتری برخوردار بوده و پایدارتر هستند و سبب واقعی تر اثر انتقال جرم در شبیه ساز می گردد که در حل غیرضمنی اینگونه نمی باشد. نتایج بدست آمده از شبیه سازِجاری بر نتایج حاصل از حل تحلیلی منطبق بوده و در مقایسه با نتایج شبیه سازِ تجاری اکلیپس کمتر از 3 درصد اختلاف دارد. تاثیرمشخصه های دما و فشار بر روی مکانیزم نفوذ مولکولی ارزیابی شد. همچنین تاثیرات خواص سنگ مخزن مانند تراوایی و تخلخل بر نفوذ مولکولی بررسی شد. ارزیابی نتایج شبیه سازی با در نظر گرفتن نفوذ مولکولی، دلالت بر افزایش میزان نفت تولیدی از مخازن را دارد، همچنین در روش تزریق گاز به منظور ازدیاد برداشت، افزایش 5 درصدی در نفت تولیدی را نشان می دهد. کلمات کلیدی : تابع انتقال ماتریکس و شکاف، تراوایی دوگانه، روش تفاضل محدود، مدلسازی و شبیه سازی، مخازن شکاف دار، نفوذ مولکولی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی