مدل‌سازی شبکه‌حفره‌ای نفوذ مولکولی توام با ریزش ثقلی در یک مدل تک‌بلوکی

بخش قابل توجهی از منابع هیدروکربوری ایران در مخازن شکاف‌دار واقع شده‌اند. وجود دو سیستم مختلف شکاف و ماتریس، باعث به‌وجود آمدن دو مدل برای ذخیره و عبور سیال ‌می‌شود. ارزیابی واکنش بین سنگ و سیال و شناسایی میکرو فرآیند‌ها در مقیاس حفره، در شناخت بهتر فرآیند‌های تولید در این مخازن موثر است. مدل‌سازی شبکه ‌حفره‌ای، امکان شبیه‌سازی محدوده وسیعی از شرایط مختلف، رژیم های جریانی متفاوت و شناسایی میکرو فرآیند ها در مقیاس حفره را فراهم ‌می‌کند. از آنجا که در تزریق گاز غیرتعادلی در مخازن شکاف‌دار، تلفیقی از ریزش ثقلی و نفوذ مولکولی به فرآیند تولید کمک می‌کنند و تاکنون مطالعه‌ای در مقیاس حفره، که در برگیرنده اثر توامان هر دو فرآیند باشد، انجام نشده است، این مطالعه به بررسی این موضوع پرداخته است. در این تحقیق با توسعه یک مدل شبکه‌ حفره‌ای که بر مبنای قیاس بین فرآیند خشک‌شدن هم دمای محیط متخلخل و فرآیند نفوذ مولکولی ساخته شده بود، با اضافه کردن اثر نیروی ثقل در یک مدل تک بلوکی و با حساسیت سنجی برروی پارامترهای مختلف محیط متخلخل و سیالات موجود در فرآیند نظیر نوع سیالات، فشارهای مختلف و ابعاد گلوگاه‌ها، فرآیند‌های ریزش ثقلی و نفوذ مولکولی مورد ارزیابی قرار گرفتند. براساس نتایج به‌دست آمده، در فشار kpa 101/3، زمان تخلیه فاز مایع در سیستم های هپتان -نیتروژن و هپتان -دی اکسید کربن به‌ترتیب حدود 18 و 170% از سیستم هپتانمتان بیشتر است. این روند در فشار بالا نیز صادق است. با تغییر فاز مایع از هپتان به اکتان و دکان، زمان تخلیه فاز مایع به‌ترتیب 3/6 و 19 برابر دیرتر اتفاق می‌افتد. همچنین، نتایج نشان داد که اثر افزایش طول گلوگاه به اندازه افزایش شعاع گلوگاه، زمان تخلیه فاز مایع را طولانی‌تر نمی‌کند.

Pore-Network Modeling of Combined Molecular Diffusion and Gravity Drainage Mechanisms in a single Matrix Block

A significant part of Iranian hydrocarbon resources are located in fractured reservoirs. The existence of two different fracture and matrix systems creates two models for fluid storage and flow. Evaluation of the rock and fluid interaction and identification of micromechanisms at the pore scale is effective in better understanding the production mechanisms in these reservoirs. Pore network modeling makes it possible to simulate a wide range of different conditions, different flow regimes, and identifying micromechanisms at the pore scale. Since the injection of nonequilibrium gas into fractured reservoirs, a combination of gravity and molecular diffusion contribute to the production process, and so far, no porescale study involving the combined effects of both mechanisms has been performed, this study has examined this issue. In this research, by developing an exist pore network model based on the analogy between the isothermal drying process of a porous medium and the molecular diffusion process, by adding the effect of gravity in a singleblock model and by sensitizing the various parameters of the porous medium and fluids in the process such as: fluid type, different pressures, pores and throats size, the gravity drainage and molecular diffusion mechanisms were evaluated. According to the results, at a pressure of 101.3 kPa, the desaturation time of the liquid phase of the HeptaneNitrogen and HeptaneCarbon dioxide systems is about 18 and 170% longer than the HeptaneMethane system, respectively. This trend is also true at high pressures. By changing the liquid phase from Heptane to Octane and Decane, the desaturation time of the liquid phase occurs 3.6 and 19 times later, respectively. The results also showed that the effect of increasing the throat length does not prolong the depletion time of the liquid phase as much as increasing the throat radius.