مدلسازی جریان سیال دوفازی در مخازن شکافدار به روش دینامیک سیالات محاسباتی

شبیه سازی مخازن شکافدار به دلیل پیچیدگی های ساختاری در توصیف مدل استاتیک و زیاد بودن تعداد معادلات در مدل دینامیک، همواره یکی از چالش های علم مهندسی مخزن بوده است. بیشتر مخازن شکافدار طبیعی دارای تراوایی بسیار اندک در توده سنگ بوده و شکاف ها نقش اصلی در هدایت سیال را بر عهده دارند. دقت محاسبات به همراه سرعت بالا دو فاکتور کلیدی در موفقیت هر روش عددی در تولید مدل بهینه می باشد. در این تحقیق سعی شده است از تکنیک دینامیک سیال محاسباتی برای حل معادلات بقای جرم، مومنتوم، با درنظر گرفتن معادلات نیروی مویینه با رویکرد میدان فازی استفاده گردد. در مدلسازی معمولی، نیروی مویینگی تنها به صورت اختلاف فاز غیر ترشونده و ترشونده در معادله بقای مومنتوم لحاظ می گردد، لیکن در این پژوهش سعی شده است تا اثر نیروی کشش سطحی، انرژی متوسط مخلوط شدگی و زاویه تماس نیز به طور همزمان لحاظ گردد. بررسی میدان سرعت، پروفایل توزیع فشار و زاویه تماس در هندسه شکاف ها نشان داد که حرکت مرز دو سیال تابع موازنه نیروهای وزن، ویسکوز و مویینگی در مدل می باشد. بیشترین میزان زاویه در حالت دو شکافی و بر روی دیواره خیس به میزان 67 درجه بوده است. نتایج بدست آمده از این روش در مدلسازی مخازن شکافدار که مکانیسم تولید و تخلیه آن به صورت تخلیه گرانشی است، کاربرد زیادی خواهد داشت

Keywords:

شبیه سازی مخازن شکافدار , دینامیک سیالات محاسباتی , مدل میدان فازی , دیواره خیس