ایکورسرز متشکل از تیمی مجرب و با تجربه در حوزه مهندسی کار خود را در سال ١٣٩٧ و در روز دانشجو با هدف ترویج علم در جامعه مهندسی شروع کرده است. هدف ایکورسرز ارائه دوره های تخصصی آنلاین با هزینه کم اما مفید به دانشجویان و مهندسین عزیز میباشد، همچنین در راستای اشتغال زایی آنلاین با ارائه طرح هایی متنوع مفتخر به همکاری با مدرسین اعم ازدانشجو و متخصص میباشد.صرف جویی در هزینه و زمان، ایجاد پل ارتباطی میان دانشگاه و صنعت، افزایش دانش و مهارت مهندسین و همگام سازی آن با علم روز دنیا اهدافی هستند که ایکورسرز بر آنها بنا شده است. شعار اصلی ایکورسرز ” از دانشگاه تا صنعت با ما ” میباشد و در این راستا تمام تلاش خود را خواهد کرد تا به تحقق شعار اصلی “اقدام و عمل” نائل شویم.

آموزش تخصصی آنلاین
تماس ۲۶۶۵۴۰۱۴-۰۲۱
پل ارتباطی بین دانشگاه و صنعت
بالا

شبیه سازی تک چاهی چیست؟

شبیه سازی تک چاهی ،Single well modeling یا شبیه سازی عددی تک چاه جهت مدل سازی های سریع و اکثرا جهت طراحی چاه آزمایی یا Test Design بکار گرفته میشود. شبیه سازی عددی در علوم مهندس نفت به معنای حل معادلات دیفرانسیل جزئی (PDE) یا Partial Differential Equations میباشد. در مهندسی نفت جهت شبیه سازی مخازن و پیش بینی عملکرد آنها، مدل زمین شناسی از طریق Upscaling تبدیل به مدل مخزنی میشود. در مدل زمین شناسی، خواص استاتیک مخزنی مانند : تخلخل، تراوایی، شکاف ها، اشباع سیالات از طریق لاگ ها و همچنین لایه بندی ها، زون ها و موارد دیگر وارد میشوند.

شبیه سازی تک چاهی چیست؟

سپس این مدل به دلیل اینکه تعداد گرید ها یا بعبارت دیگر تعداد سلول هایی که مدل را تشکیل داده اند زیاد است، Upscale میشود. در این مرحله، اندازه گریدها بزرگ و متعاقبا تعداد گرید ها کاهش میابد. دلیل این امر این است که هرکدام از این گریدها میبایست در مدل دینامیک یا مخزنی حل شوند و برای هرکدام یک PDE حل میشود. لذا کاهش تعداد گریدها منجر به کاهش زمان شبیه سازی یا Run Time میشود. پس همانطور که گفته شد، شبیه سازی عددی به معنای حل معادلات دیفرانسیل جزیی میباشد که هدف از حل این معادلات بدست آوردن فشار میباشد.

شبیه سازی تک چاهیحال از آنجاییکه که هرچه تعداد گرید ها کمتر باشد، حل معادلات سریع تر انجام شده و متعاقبا Runtime کاهش میابد، لذا شبیه سازی تک چاهی نوعی از شبیه سازی میباشد که جهت کاهش حجم محاسبات بکار گرفته میشود. این نوع از شبیه سازی اصولا جهت طراحی چاه آزمایی ، مدل سازی مغزه (Core Modeling)، پروژه های دانشگاهی و مواردی از این قبیل بکار گرفته میشود. منظور از شبیه سازی تک چاهی، وجود یک چاه تولیدی درون محدوده ای از گرید ها میباشد که بعنوان مخزن تلقی میشوند.

مبانی شبیه سازی تک چاهی

یک مدل مخزن شامل هزاران تا میلیون ها گرید میباشد. هرکدام از این گرید ها دارای اطلاعات مخزنی از قبیل : تراوایی، تخلخل، تروایی نسبی، اشباع سیال، ضریب عبور دهی یا Transmissibility میباشند. در شبیه سازی عددی برای هرکدام از این گرید ها یک موازنه مواد یا Material Balance حل میشود. حل این موازنه منجر به تشکیل یک معادله دیفرانسیل جزیی برای هر گرید میشود.

مبانی شبیه سازی تک چاهیاین معادله دارای سه پارامتر اصلیِ فشار، اندازه و زمان میباشد. هدف نهایی، بدست آوردن فشارِ هر گرید میباشد. اندازه در این جا همان سایز و یا Dimension گرید میباشد. زمان نیز، بازه های زمانی یا Timestep هایی هستند که ما در شبیه ساز برای هدف خود تعیین کرده ایم. خطای حل معادلات نیز در گروی سایز و زمان میبیاشد که به آن Numerical Error  گفته میشود. این خطا با پیدا کردن مقادیر بهینه برای این دو پارامتر کم میشود که به این عمل Optimization گفته میشود. شایان به ذکر است که هرچه بازه های زمانی و اندازه گرید ها کوچک تر باشند، حل معادلات دقیق تر انجام شده ولی این امر ممکن است در مواردی منجر به Dispersion در حل معادلات شود. در نتیجه Grid Size و Timesteps میباست متناسب انجام شود.

پیشنهاد سایت :‌ آموزش ویدیویی کامل نرم افزار سفیر

چرا نیاز به Single well modeling داریم ؟

شبیه سازی تک چاهی از آنجاییکه به کار گرفته میشود که ما نیاز به محاسبات دقیق فشاری در اطراف چاه داریم، این امر با کوچک سازی گرید های اطراف چاه تا محدوده Drainage Area یا محیط تخلیه چاه معمولا انجام میشود. عموما این کار با استفاده از LGR ها یا کوچک سازی محلی گرید ها انجام میشود. در این حالت ، گرید هایی که در اطراف چاه قرار دارند Refine یا کوچک میشوند.

چرا نیاز به Single well modeling داریم

این Refinement روش های متفاوتی دارد که بسته به هدف مد نظر انجام میشود.همچنین Time Step یا بازه های زمانی نیز از موارد دیگر است که در دقت حل محاسبات ما تاثیر دارد. اصولا در شبیه سازی های میدانی که حجم محاسبات بالا میباشد، این بازه های زمانی هفتگی و یا بعضا ماهانه انتخاب میشود. دلیل این امر این است که تصور کنید قرار است تاریخچه ۱۰ ساله یک مخزن شبیه سازی شود و یا پیش بینی مخزن تولید مخزن برای ۱۰ سال انجام شود. در نتیجه انتخاب بازه های زمانی کوتاه منجر به افزایش Run Time شبیه سازی شده که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نمیباشد. اما این شبیه سازی تک چاهی ، اصولا برای مدت زمان های کوتاه و با هدفِ دقت بالا انجام میگیرد. لذا بازه های زمانی ساعتی و یا حتی دقیقه ای انجام میشود. این کار باعث میشود که دقت محاسبات بالا رفته و ما نتایج قابل اعتماد بیشتری داشته باشیم.

پیشنهاد سایت :‌ آموزش قدم به قدم seo

یک مثال از شبیه سازی تک چاهی

فرض کنید قرار است ما یک طراحی چاه آزمایی برای یک میدان واقعی انجام دهیم. میدانی داریم بالغ بر ۱۰۰ چاه تولیدی و تزریقی، عمر این میدان به ۱۰ سال میرسد و قرار است بر روی یکی از چاه های این میدان چاه آزمایی انجام شود. برای طراحی عددی چاه آزمایی، ما میبایست بخشی از چاه را از مدل کلی یا Full Field Model جدا کنیم. از آنجاییکه هر گرید با گرید همسایه خود یا Neighbor Grid در ارتباط است، لذا نمیتوان این ارتباط را برای مدل سازی خود نادیده بگیریم. لذا، ابتدا میبایست اثر گرید های مجاور بر روی گرید های مرزی محدوده مد نظر جهت Well Modeling  را اعمال کنیم. اگر فرض کنیم که فصل مشترک گریدهای مدل مد نظر ما و گرید های مدل کلی روی یک مرزی واقع شده باشند، لذا اثر این مرز بر روی گرید های مدل ما اگر اعمال شود، محاسبات ما دقیق تر خواهند بود.

یک مثال از شبیه سازی تک چاهی

برای این مهم دو نوع مرز عموما تعریف میشود: مرز فشاری، مرز شاری. پس از انجام این مرحله، حال مدل تک چاه ما آماده میباشد، میتوان با اعمال گرید اصلاحی یا LGR روی آن و انتخاب بازه های زمانی کوتاه یک چاه آزمایی را شبیه سازی کرد. این چاه آزمایی اگر هدفش تعیین زمان تولید و بسته شدن چاه باشد تا بتواند به رژیم جریانی شعاعی برسد، میتواند با حساسیت سنجی برروی زمان باز و بسته بودنِ چاه به این مهم دست یافت. از آنجاییکه مدل تک چاه میباشد، لذا Run Time  سریع تر میباشد و این امر باعث میشود تا ما بتوانیم تعداد بالایی شبیه سازی با حساسیت سنجی های متفاوت انجام دهیم.

ارسال یک دیدگاه