Pizhūhish-i Naft (Feb 2023)
شبیه‌سازی مقیاس حفره اسیدزنی سنگ کربناته با روش شبکه بولتزمان و پالایش گریدی محلی
Abstract
در فرآیند اسیدزنی مخازن نفت و گاز، اسید تزریق شده در اثر واکنش با ذرات سنگ و تغییر ساختار حفرات سنگ، بر کیفیت جریان سیالات تأثیر می گذارد. در مدل‌سازی این فرآیند با روش مقیاس پیوسته، به‌دلیل وجود گرادیان غلظت در مجاورت ذرات سنگ و تغییرات پیوسته محیط متخلخل، برقراری پیوستگی در ضریب انتقال جرم و رابطه تخلخل-تراوایی که وابسته به ساختار حفرات هستند محل اشکال و مناقشه بوده و نیاز به مدل‌سازی در مقیاس حفره مشهود است. روش نوین این مطالعه در ترکیب شرایط واکنشی با روش پالایش گریدی است که با استفاده از شبکه بولتزمان ضریب انتقال جرم محلی را در مقیاس حفره و در محیط متخلخل متغیر محاسبه می‌نماید. روش پالایش گریدی چهارگانه درختی یک تفکیک‌گر تراکم شبکه ای چندمقیاسی مبتنی بر تقسیمات برگشتی است که توانایی کاهش بار محاسباتی و در عین حال حفظ دقت مطلوب را داراست. نتایج شبیه‌سازی با یک و دو درجه تفکیک تراکم شبکه‌ای، افزایش دو تا سه برابری سرعت محاسبات را نسبت به مدل شبکه ریز یکنواخت نشان می‌دهد. این تحقیق با استفاده از مدل توسعه داده شده ضمن بازتولید نتایج آزمایشگاهی الگوی انحلال کرمچاله، تغییرات تخلخل-تراوایی و ضریب انتقال جرم را در اثر انحلال سنگ و در شرایط جریانی متفاوت با استفاده از اعداد بی بعد دامکولر، پکلتو شروود مورد بحث قرار می‌دهد. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد بین میزان انحلال و تغییرات عدد شروود رابطه وجود دارد. همچنین، می‌توان با تحلیل رابطه کوزنی-کارمن در شرایط جریانی متفاوت، تغییرات تخلخل- تراوایی را دقیق‌تر بررسی نمود. بنابراین، روش پالایش گریدی ابزاری به‌دست می‌دهد تا با دستیابی به دامنه شبیه‌سازی بزرگتر در مقیاس حفره، رابطی بین مقیاس حفره و دارسی ایجاد نمود.
Keywords
