شبيه سازي تطبيقي كامل-كاهش مرتبه نفت سياه براي جابجايي دوفازي آب و نفت

كارشناسي ارشد

شبيه‌سازي مخزن مهم‌ترين ابزار صنعت نفت براي بررسي و كنترل، توسعه و مديريت مخازن هيدروكربوري مي‌باشد. به وسيله شبيهسازي ميتوان عملكرد مخزن را تحت شرايط مختلف پيشبيني كرد و براي انجام سناريوهاي مختلف تصميمگيري نمود. براي شبيه‌سازي مخزن بايد مجموعه‌اي از معادلات غيرخطي با روش تكرارهاي عددي حل شوند كه زمان اجرا و حافظه زيادي را نياز دارد. بنابراين با وجود پيشرفت در پردازنده‌هاي كامپيوتري هنوز هم كاهش زمان شبيه‌سازي مخزن مسئله مهندسان نفت است. در چند سال اخير استفاده از مدل‌هاي كاهشي روند چشمگيري داشته است. اين روش‌ها با كاهش اطلاعات مدل‌هاي ديناميكي، طي زمان سريع‌تري، تقريب مناسبي از رفتار آن‌ها را ارائه مي‌دهند. اين سادهسازي از طريق كاهش مرتبه معادلات يا به عبارت ديگر حذف متغيرهاي غير ضروري كه تاثير قابل توجهي بر پاسخ نهايي سيستم نمي‌گذارند، امكان پذير است. بدين ترتيب با كاهش درجه آزادي يك سيستم مي‌توان تقريب قابل قبولي از پاسخ نهايي يك سيستم بدست آورد و در عين حال، زمان حل و همچنين حافظه مورد نياز براي انجام محاسبات را به شكل چشمگيري كاهش داد. مشكلي كه وجود دارد اين است كه مدل هاي كاهشي در برخي شرايط پاسخ مناسبي ندارند. در اين مطالعه، مدل كامل براي شبيه‌سازي تزريق آب در مخزن و ايجاد جريان دوفازي آب-نفت مورد استفاده قرار گرفت كه با دقت و زمان اجراي بالا پياده شد. سپس از روش تجزيه متعامد مناسب براي كاهش مرتبه مدل كامل و درنتيجه كاهش زمان اجرا استفاده شد. از آنجا كه كاهش پيچيدگي مدل مخزن با كاهش دقت نيز همراه است خطاي مدل كاهشي نسبت به مدل كامل در بيشترين حالت 10 درصد و در عين حال زمان اجراي آن 80 درصد كم‌تر بود. در مرحله بعد براي افزايش دقت شبيه‌سازي، مدل تطبيقي-كاهشي مورد بررسي قرار گرفت. اين مدل با در نظر گرفتن يك عامل تطبيق بخشي از شبيه‌سازي را به صورت كامل و بخش ديگر را به صورت كاهشي انجام مي‌دهد و يا حتي دو مدل كاهشي با مراتب متفاوت را در زمان‌هاي مشخصي اعمال مي‌كند. عوامل تطبيق به ترتيب مقادير برش آب، تغييرات فشار و اشباع ميانگين انتخاب شدند كه به ترتيب موجب بهبودي دقت محاسبه دبي نفت توليدي، دبي آب توليدي،، برش آب و همچنين داده‌هاي توزيع فشار و اشباع شد. واژه‌هاي كليدي: شبيه‌سازي نفت سياه، تزريق آب، مدل كاهش مرتبه يافته، تجزيه متعامد مناسب، شبيه‌سازي تطبيقي

193590

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مخازن هيدروكربوري

دكتر مهدي عصاره