شبیه‌سازی سه‌بعدی حفره‌مقیاس جریان سیال در محیط متخلخل به‌منظور برداشت صیانتی از منابع نفت و گاز کشور: تحلیل و اعمال فناوری برتر

متخصصان حوزۀ نفت و گاز نظیر مهندسان مخازن، زمین‌شناسان و ژئوفیزیکدان‌ها دریافته‌اند که حصول حداکثر بازدهی تولید برای موفقیت در آیندۀ صنعت نفت و در نتیجه تنظیم میزان عرضه و تقاضا امری ضروری است. در این راستا، لزوم بهبود بازیابی حجم عظیمی از نفت و گاز باقی‌مانده در مخازن هیدروکربوری، در کنار رقابت جهانی برای تولید بیشتر، ضرورت عملیات مدیریت مخازن و اهمیت تعیین دقیق راهبرد تولید را مشخص می‌سازد. ازاین‌رو توجه ویژه به آینده‌پژوهی توسعۀ فناوری‌های مرتبط، منجر به تولید صیانتی و هرچه هدفمندتر شدن این منابع می‌شود. در این راستا، با دستیابی به درک درست و دقیق‌تر از جریان سیال در محیط متخلخل حین برداشت از ذخایر هیدروکربوری، از مسائل حائز اهمیت در تولید صیانتی در صنعت نفت و گاز کشور است. در این تحقیق، فناوری‌های مختلف در شبیه‌سازی جریان در محیط متخلخل مورد تحلیل قرار گرفته و اعمال فناوری برتر شبیه‌سازی شبکۀ بولتزمن با استفاده از توموگرافی اشعۀ ایکس که در سال‌های اخیر توانسته است توجه جامعۀ علمی را در حوزۀ دینامیک سیال محاسباتی به خود جلب کند، نمایش داده شده است. به این منظور، هندسۀ محیط متخلخل با استفاده از یک فایل متنی وارد کد محاسباتی گردید و جریان حفره‌مقیاس گاز طبیعی با استفاده از مدل شبکۀ بولتزمن با زمان بازآرایی چندگانه، به‌طور مستقیم روی هندسه سه‌بعدی حل شد. به این ترتیب تراوایی نمونۀ محیط متخلخل حاضر‌، در نسبت فشارهای مختلف محاسبه شد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی با نتایج تجربی و عددی ارائه‌شده در متون فنی مرتبط، تطابق رضایت‌بخشی را نشان می‌دهد.

3-D Pore Scale Flow Simulation in Porous Media to Optimized Production from the Country’s Oil and Gas Resources: Premier Technology Analysis and Implementation

Specialists in the field of oil and gas such as reservoir engineers, geologists, and geophysicists have found that achieving optimal or maximum production returns is essential to the success of the oil industry and should be considered as one of the most important macroeconomic policies of the country. The need to improve the recovery of a large volume of residual oil and gas in hydrocarbon reservoirs, along with global competition for further production, demands reservoir management for planning in this area as well as an accurate determination of the production strategy. Such special attention to these issues and the future of the development of related technologies will, thus, lead to the production of such resources and the targeted ones. A clearer and more accurate understanding of the flow of fluid in the porous environment during the harvesting of hydrocarbon reserves is one of the important issues in the steady production of the countrychr('39')s oil and gas industries. In this research, various technologies in simulating flow in a porous environment have been analyzed, yet the application of the superior technology for simulation of the Boltzmann network using Xray tomography, having recently attracted attention of the scientific communities in the field of computational fluid dynamics, has been domenstrated. For this Purpose, the geometry of the porous medium was entered into a computational code using a text file, and the flow of the natural gas cavity was solved directly on 3D geometry using the Boltzmann grid model with multiple repositioning time. In this way, the permeability of the present porous media was calculated in a ratio of different pressures. The results of the simulation comply satisfactorily with the experimental and numerical results presented in the related technical texts.