بررسی الگوی جریان در محیط دارای تخلخل دوگانه در حضور گسل با استفاده از روش عددی خط جریان

از مخازن نفتی تا منابع ژئوترمال در اعماق زیاد، از پیش بینی جریان آب و سیّال ورودی به تونل تا تزریق در محیط های دارای شکستگی، شناسایی و درک درست از جریان سیّال می تواند در امور مختلف از طراحی تا بهره برداری، بسیار راهگشا باشد. برای بررسی الگوی جریان در محیط های دارای تخلخل موثر، از روش های مختلفی استفاده می شود. روش های آزمایشگاهی به علت وجود اثرات مقیاسی، دارای محدودیت ها زیادی در زمینه مدل سازی محیط های بزرگ مقیاس می باشند. روش خط جریان می تواند سرعت حل معادلات سیّالاتی چند بعدی را با شکستن معادلات به n معادله تک بعدی، بسیار بهبود ببخشد. در این مطالعه، از یک مدل دوبعدی با یک گسل سرتاسری متخلخل استفاده شده است. ابتدا به وسیله کد توسعه داده شده در نرم افزار matlab، با صرف نظر از اثرات جاذبه، ابتدا مدل گسل قطری سرتاسری از جنوب غرب به شمال شرق مدل روی محیط متخلخل پیاده سازی شده و پس از آن از دو نقطه ابتدایی و انتهایی گسل، تزریق و بهره برداری به صورت دو ترم منبع و تخلیه تعریف می گردند. ابتدا معادلات فشار به صورت ضمنی حل می گردد و پس از آن، درصد اشباع به صورت صریح برای هر سلول محاسبه می شود. با در دست داشتن فشار و درصد اشباع، می توان میدان سرعت را برای کل مدل به دست آورد. پس از آن، خطوط جریان که به صورت مماس هایی بر میدان برداری سرعت سیّال تعریف می گردند، شناسایی می شوند. نزدیک شدن این خطوط نشان‌دهنده جریان بیشتر و دور شدن این خطوط نشان دهنده جریان کمتر می باشد. پس از آن می‌توان با استفاده از پارامتر زمان انتقال، مناطق راکد و فعال را شناسایی نمود و تاثیر تفاوت نفوذپذیری گسل و ماتریکس را مورد مطالعه و بررسی قرار داد.