شبیه¬سازی حجم محدود تزریق آب در محیط متخلخل دوبعدی شکافدار با استفاده از مدل تک تخلخلی

بدلیل بحران انرژی در سالهای اخیر و کاهش منابع سوختهای فسیلی، روشهای افزایش نرخ برداشت مفت مورد توجه قرار گرفته است که یکی از متداولترین آنها تزریق آب به داخل مخزن می باشد. در این فرایند آب از چاههایی موسوم به چاه تزریق ، به داخل مخزن هدایت شده تا نفت را به سمت چاه تولید هدایت کند. در این مقاله، نحوه حرکت جریان دو فازی متشکل از آب و نفتا در یکمحیط متخلخل دو بعدی شکافدار بررس شده است. معادلاتخاکم بر رفتار جریان دو فاز، معادلات پیوستگی و اندازه حرکت (دارسی) می باشند. برای ساد ه سازی، از فرض تراکم ناپذیری استفاده شده و اثر گرانش نادیده گرفته شده است. برای اینکه نسبت تحرکها (Mobility Ratio) طوری باشد که در طول فرایند تزریق، آب تزریق شده از نفت پیشی نگیرد، لزجت این دو فاز یکسان قرار داده شده است. معادلات برای محاسبه فشار نفت و درجه اشباع آب بصورت حجم محدود (cell center) گسسته شده اند و برای حل آنها از روش IMPES استفاده شده است. در این روش حل، ابتدا معادله مربوط به فشار فاز غیر تر شونده (نفت) بصورت ضمنی حل شده و سپس معادله مربوط به درجه اشباع فاز تر شونده (آب) حل صریح می گردد. یک شبکه بی سازمان برای تقسیم بندی دامنه حل بکار گرفته شده است تا بتوان رفتار سیال را در نزدیکی چاههای تزریق و برداشت با دقت بیشتری بررسی نمود. برای مدل کردن شکافهای مخزن فرض شده است که این شکافها یک ماده متخلخل با نفوذ پذیری بسیار بالا می باشند. اثرات تزریق آب به داخل مخزن شکافدار بر نحوه حرکت سیال و نرخ برداشت نفت بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تزریق آب به داخل مخزن به دلیل خاصیت تر شوندگی بیشتر آن، منجر به افزایش نرخ برداشت نفت می گردد.

Keywords:

تزریق آب , شبیه سازی , حجم محدود , شبکه بی سازمان , مخزن شکافدار