محاسبه عددی تانسور تراوایی در مخازن شکافدار
محورهای موضوعی :سیما جلیلی رئوف 1 , حسین معماریان 2 , محمد رضا رسائی 3 , بهزاد تخم چی 4
1 - دانشگاه تهران
2 - دانشگاه تهران
3 - دانشگاه تهران
4 - دانشگاه تهران
کلید واژه: مخازن شکافدار تانسور تراوایی شبکه شکستگی ناهمسانگردی تراوایی شبیه سازی جریان سیال ,
چکیده مقاله :
چکیده توسعه مناسب مخازن هیدروکربوری شکافدار به سرشت نمایی درست شکستگی ها بستگی دارد. توصیف خصوصیات وشبیه سازی این دسته از مخازن هیدروکربوری به دلیل ناهمگنی و ناهمسانگردی ذاتی در پارامتر های مخزنی مانند تراوایی، بسیار پیچیده و در عین حال ضروری می باشد. شبیه سازی مخازن شکافدار معمولا به روش های تخلخل دوگانه و یا تراوایی دوگانه انجام می شود. در این روش ها شکستگی ها به صورت الگوهای منظم فرض می شوند. برای رفع این مشکل در این مطالعه روش عددی برای محاسبه تانسور تراوایی در مخازن شکافدار ارائه شده است. در این روش خصوصیات شکستگی ها با جهت متفاوت و الگوهای نامنظم که در طبیعت بیشتر دیده می شود در نظر گرفته می شود. برای این منظور ابتدا یک شبکه شکستگی در دو بعد با توجه به مختصات ابتدا و انتها شکستگی ساخته شد، سپس با در نظر گرفتن مدل دو بعدی ریز دانه و تک فاز و در نظر گرفتن توزیعی از مشخصات شکستگی در شبکه ریز دانه و با اعمال شرایط مرزی مناسب، فشار و دبی در راستاهای مختلف محاسبه گردید. سپس با استفاده از رابطه دارسی المان های ماتریس تراوایی بدست آمد. نتایج به دست آمده از این روش با روش تحلیلی برای یک شکستگی در زوایای مختلف مقایسه شد و نشان داد که از دقت خوبی در محاسبه تانسور تراوایی برخوردار است. روش ارائه شده در محاسبه تانسور تراوایی سیستم شکستگی تصادفی که روش های تحلیلی در آن با محدودیت مواجه است با موفقیت عمل می کند.
Abstract Proper characterization of fracture reservoir is crucial for their sound development plan. It is however very difficult to correctly obtain various fracture reservoir properties such as permeability due to high order of heterogeneity and anisotropy within these reservoirs. Classical dual porosity and/or dual permeability models consider a regular fracture network across the reservoir. To improve the concept, we develop a numerical method for tonsorial permeability calculation of blocks with random/disordered fracture distribution. We considered a 2D Cartesian fine grid in which the fractures were defined explicitly with their endpoints coordinates. Applying proper boundary conditions, single phase flow is then solved. Full tensor permeability is then obtained analytically from the calculated flow and pressure fields. The result of our method is compared well with that of the analytical models for simple fracture systems. In addition we reported the permeability tensor values of random fracture networks where no analytical solution is available.