پیشبینی فرآیند تولید ماسه در چاه های نفت با مدل سازی عددی به روش المان محدود

ماسه سازی در صنعت نفت به فرآیند تولید ذرات جامد همراه سیال مخزن گفته میشود. تخمین زده میشود حدود 70 درصد مخازن نفت و گاز جهان در مخازن ماسه سنگی که ضعیف تحکیم یافتهاند واقع شده اند که پتانسیل تولید ماسه در آنها زیاد است. در این مقاله، مکانیزم تولید ماسه با استفاده از روش المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. مدل پیشنهادی هر دو عمل پیشبینی آغاز ماسه سازی و تعیین حجم ماسه تولید شده را با ترکیب دو معیار گسیختگی مکانیکی و فرسایش، انجام میدهد. فرسایش زمانی اتفاق میافتد که نیروی درگ وارد بر سطح ذرات از چسبندگی بین سطوح دانه ها بیشتر باشد، که نتیجه آن آزاد شدن و حمل ذرات ماسه توسط سیال است. مدل فرسایش در تحقیق حاضر با استفاده از زیربرنامه Umeshmotion به صورت کد با فرمت مناسب در محیط Intel Visual Fortran نوشته شده و با نرم افزار آباکوس لینک شده است. همچنین در مدلسازی تولید ماسه در پژوهش حاضر از روش لاگرانژی-اویلری انتخابی (Arbitrary Lagrangian -Eulerian) در نزدیکی چاه استفاده شده است. تطابق خوبی بین نتایج مدلسازی عددی و نتایج آزمایشگاهی مشاهده شده است . نتایج حاصله حاکی از آن است که معیار ماسه سازی ارائه شده توانایی مدلسازی فرآیند ماسه سازی در شرایط مختلف را برخوردار میباشد.

کلیدواژه ها:

تولید ماسه ، روش المان محدود ، روش لاگرانژی-اویلری انتخابیALE