تعیین فشار مویینگی در شکاف های افقی با شبیه سازی عددی ریزش ثقلی

چکیده

در ابتدای تولید از مخازن شکاف دار، به علت بالا بودن تراوایی شکاف های عمودی نسبت به سنگ مخزن، نفت تولید شده عمدتاً سبب تخلیه شکاف های عمودی می‏شود. در نتیجه ناحیه‏ای جدید به نام مورد تهاجم گاز، شکل می‏گیرد. به علت وجود گاز در شکاف های اطراف و نفت در داخل سنگ مخزن شرایط غیرمتعادل ایجاد می‏شود که سبب ریزش ثقلی نفت از سنگ می‏شود. یکی از عوامل مهم در چگونگی عملکرد مکانیزم ریزش ثقلی در ناحیه مورد تهاجم گاز، خواص فیزیکی شکاف های افقی موجود در این ناحیه می‏باشد. در اکثر موارد فرض بر این است که شکاف های افقی، موجب جدا شدن سنگ مخزن به صورت فیزیکی و عدم پیوستگی مویینگی می‏باشد. اگر بلوک های ناحیه گاز زده، به صورت مجزا از هم عمل کنند، میزان نفت قابل استحصال از مخازن شکاف دار، تحت مکانیزم ریزش ثقلی بسیار ناچیز خواهد بود. اما چنانچه پیوستگی فشار مویینگی در بین بلوک ها برقرار باشد، سبب خواهد شد تا میزان قابل ملاحظه‏ای از سیال موجود در سنگ مخزن از ناحیه مورد تهاجم گاز تولید شود. این افزایش تولید را می‏توان با تغییر در فشار مویینگی بلوک مورد بررسی قرار داد. از این رو لازم است تا برای شکاف افقی، فشار مویینگی و تراوایی اختصاص داد تا تولید از سیستم تعریف شود. بر این اساس مدل هایی برای توابع شبه فشار مویینگی، تعریف شده است که بر اساس آن فشار مویینگی بلوک تحت تأثیر شکاف، تغییر می یابد، به شکلی که می توان مقدار تولید از بلوک های بر روی هم انباشته را مدل کرد. در این مطالعه بر اساس مجموعه آزمایش های انجام گرفته توسط فیروزآبادی و همکاران در زمینه پیوستگی فشار مویینگی، تراوایی در شکاف افقی و اثر آن در تولید از بلوک ها، مدلی با استفاده از شبه توابع فشار مویینگی ارائه شده است. بر این اساس برای شکاف افقی، فشار مویینگی تعریف شد، که مقدار آن تابعی از ارتفاع شکاف نسبت به سطح تماس نفت و گاز (goc) و عرض شکاف می باشد. این فشار مویینگی سبب کاهش فشار مویینگی بلوک می شود، به طوری که تولید از دسته بلوک ها حاصل شود. بر اساس مدل ارائه شده، تعریف تراوایی محیط شکاف، نقش عمده ای در کنترل جریان ندارد.