Συντάχθηκε 08-02-2018 09:39
από Niki Pantelaki
Email συντάκτη: npantelaki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: υπάλληλος ΜΗΧΟΠ.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Μηχανικών Ορυκτών Πόρων - ΠΜΣ Μηχανική Πετρελαίου
Εξεταζόμενη μεταπτυχιακή φοιτήτρια: Δόλλαρη Αναστασία
Τόπος: Αίθουσα μεταπτυχιακού ΜΗΧΟΠ, Μ3.003
Έναρξη:13/02/2018 15:30
Λήξη: 13/02/2018 17:30
Θέμα Μεταπτυχιακής Εργασίας: «Προηγμένες αριθμητικοί μέθοδοι για την προτυποποίηση στρατηγικών διατήρησης πίεσης κατά τη διάρκεια δευτερογενούς και τριτογενούς ανάκτησης πετρελαίου σε ταμιευτήρες πετρελαίου»
Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή:
Καθ. Καλογεράκης Νικόλαος (επιβλέπων)
Δρ. Γαγάνης Βασίλειος
Δρ. Χατζηχρήστος Χρήστος
Περίληψη
Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην αριθμητική προτυποποίηση σύζευξης της υδροδυναμικής διασποράς και μη αναμίξιμων ροών σε πορώδη μέσα από την κλίμακα του πόρου στην κλίμακα του πεδίου με χρήση της μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων που παρέχεται από το εμπορικά διαθέσιμο λογισμικό COMSOL Multiphysics.
H υδροδυναμική διασπορά κατά την έγχυση ενός ιδανικού ιχνηλάτη μελετάται χρησιμοποιώντας τις άμεσα διαθέσιμες φυσικές δομές του COMSOL. Ο συντελεστής υδροδυναμικής διασποράς υπολογίζεται ρητά μέσω προσομοιώσεων από μοντελοποίηση στην κλίμακα του πόρου σε δύο διαστάσεων πορώδης τομείς και από τα αποτελέσματα που ελήφθησαν, ορίζεται ένα μοντέλο για ομοιογενή πορώδη μέσα χρησιμοποιώντας τις υπολογισμένες ιδιότητες μεταφοράς. Η αναβάθμιση από την κλίμακα του πόρου στην κλίμακα του αντιπροσωπευτικού στοιχειώδους όγκου, σε ό,τι αφορά τις ιδιότητες μεταφοράς του πορώδες μέσου, αξιολογείται μέσω του συντελεστή υδροδυναμικής διασποράς και μίας κατάλληλης μέσου-όγκου έκφρασης της εξίσωσης διατήρησης μάζας. Τα αποτελέσματα υπέδειξαν ότι στατιστικές ιδιότητες που προκύπτουν στην κλίμακα του αντιπροσωπευτικού στοιχειώδους όγκου μπορούν να χρησιμοποιηθούν επιτυχώς για τον ακριβή υπολογισμό των ιδιοτήτων μεταφοράς στην κλίμακα του πόρου.
Η διφασική μη αναμίξιμη ασυμπίεστη ροή κατά τη διάρκεια μίας διαδικασίας ανάκτησης πετρελαίου με εισπίεση νερού σε έναν ταμιευτήρα πετρελαίου προσομοιώνεται μέσω δύο αριθμητικών μοντέλων: ένα που περιλαμβάνει τους βαρυτικούς όρους και ένα που τους παραλείπει. Οι εξισώσεις του μαθηματικού μοντέλου ροής εξάγονται με συγκεκριμένες παραδοχές και διαμορφώνονται σύμφωνα με την προσέγγιση της κλασματικής ροής. Η αριθμητική υλοποίησή τους στο COMSOL γίνεται με χρήση της πλατφόρμας μερικών διαφορικών εξισώσεων στη γενική μορφή και τη μορφή συντελεστή για εξαρτώμενη από το χρόνο ανάλυση.
Στη συνέχεια ένας κατάλληλος, αριθμητικά σταθερός, μετασχηματισμός του μοντέλου black oil χρησιμοποιείται για την προσομοίωση της διφασικής μη αναμίξιμης συμπιεστής ροής κατά τη διάρκεια μίας διαδικασίας εισπίεης νερού σε έναν ακόρεστο ταμιευτήρα πετρελαίου. Το μοντέλο βασίζεται στην πίεση της φάσης πετρελαίου και την ολική ταχύτητα. Η εφαρμογή του στο COMSOL γίνεται μεσω της πλατφόρμας μερικών διαφορικών εξισώσεων για εξαρτώμενη από το χρόνο ανάλυση.
Τα φυσικά μοντέλα της εισπίεσης νερού εφαρμόζονται επίσης στον προσομοιωτή ECLIPSE 100 και τα αποτελέσματα από τους δύο προσομοιωτές συγκρίνονται έτσι ώστε να αξιολογηθούν οι επιδόσεις των νέων ανεπτυγμένων πλατφόρμων μερικών διαφορικών εξισώσεων για την ποσοτικοποίηση και ερμηνεία των σχετικών φυσικών φαινομένων. Για την ασυμπίεστη ροή, αμφότερα τα μοντέλα είναι γενικά σε καλή συμφωνία με τα αποτελέσματα που λαμβάνονται από το ECLIPSE 100 όσον αφορά τους ρυθμούς παραγωγής, με το μοντέλο που παραλείπει τη βαρύτητα να παρουσιάζει καλύτερη αντιστοίχιση. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από το μετασχηματισμένο μοντέλο black oil είναι επίσης πολύ κοντά σε αυτά από το ECLIPSE 100, υποδεικνύοντας ότι το COMSOL Multiphysics μπορεί αποτελεσματικά να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη των ποσοστών ανάκτησης υδρογονανθράκων.
