امید روشن - گروه مکانیک سنگ، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
احسان طاهری - گروه مکانیک سنگ، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

شبیه سازی جریان سیال و تغییر شکل‎های فاز جامد در محیط متخلخل یک گام مهم در مدیریت و توسعه تولید نفت در مخازن نفتی است. با توجه به این نکته که شبیه سازی این جریان در همه مقیاس ها هزینه محاسباتی بسیار بالایی دارد، روش چندمقیاسی چندفیزیکی ترکیبی در سال های اخیر توسعه یافته است. همچنین، نقش فاز جامد در رفتار سیال و نرخ برداشت از مخزن انکارناپذیر است. در تحقیق حاضر، روش ارتقا یافته چند مقیاسی چندفیزیکی ترکیبی ارائه شده است که قادر به تحلیل تغییر شکل های کشسان و خمیری در مخزن نفتی است. همچنین، تاثیر این روش بر نرخ تولید نفت از مخزن سنجیده شده است. ارتقا مدل پایه با استفاده از نظریه سطح تسلیم و قانون جریان ناهمراه و انتگرال گیری عددی ضمنی براساس الگوریتم نگاشت بازگشتی انجام گرفته است. برای نشان دادن بازدهی زمانی الگو مسئله جریان در یک محیط متخلخل سه فازی با دو لایه شیل موردبررسی قرارگرفت که علاوه بر اینکه نتایح تطابق قابل قبولی با الگوی ریزمقیاس داشتند، کارآیی زمانی بسیار بالایی با استفاده از الگوی حاضر به دست آمد. همچنین در مسئله ای دیگر مقایسه با نتایج آزمایشگاهی صورت گرفت که نتایج تطابق بسیار خوبی با دادههای آزمایشگاهی داشتند. در نهایت جهت بررسی عملکرد الگو جهت منظور نمودن کرنش های خمیری بر نرخ برداشت، مسئله ای با سه نوع سنگ مخزن مورد ارزیابی قرارگرفت و مشخص شد؛ هرچه میزان سختی سنگ کمتر باشد، با توجه به مستهلک شدن بخشی از انرژی تزریق میزان برداشت نفت در زمان های اولیه کاهش می یابد که با افزایش زمان و کاهش کرنش های خمیری به حد آستانه ای همگرا می گردد.

جریان سیال, نرخ تولید نفت, چند مقیاسی, تغییر شکل خمیری, کارایی محاسباتی