علی رنجبر

مدل سازی مخازن شکاف دار به دلیل پیچیدگی های ساختاری در توصیف مدل استاتیک و زیاد بودن تعداد معادلات در مدل دینامیک، همواره یکی از چالش های علم مهندسی مخزن بوده است. بیشتر مخازن شکاف دار طبیعی دارای تراوایی بسیار اندک در توده سنگ بوده و شکاف ها نقش اصلی در هدایت سیال را بر عهده دارند. وجود یک مدل عددی جامع از ژئومکانیک مخزن با هدف بررسی رفتار هیدرومکانیکی سنگ مخزن شکاف دار بسیار مهم و ضروری می باشد. دقت محاسبات به همراه سرعت بالا دو فاکتور کلیدی در موفقیت هر روش عددی در تولید مدل بهینه می باشد. در این تحقیق سعی شده است از تکنیک دینامیک سیال محاسباتی برای حل معادلات بقای جرم، مومنتوم و معادلات ساختاری برای فازهای سیال و جامد با درنظر گرفتن معادلات نیروی مویینه استفاده گردد. همچنین تلاش شده است تا روش های عددی جدید برای مدل سازی عددی جریان در مخازن بسیار ناهمگن و گسل خورده ایجاد و آزمایش شود. معادلات حاکم برای جریان سیال دو فازی غیر قابل امتزاج در یک محیط متخلخل تراکم پذیر گسل خورده استخراج شده است. از اهداف دیگر این مطالعه گسسته کردن این معادلات با استفاده از روش استاندارد گالرکین المان محدود و بکارگیری المان رابطه با ضخامت صفر می باشد. از نوآوری های این مطالعه، گسسته سازی معادلات حاکم در حالات مختلف جریان سیال در شکاف با استفاده از المان رابط می باشد. همچنین جهت آزمایش دقت روش پیشنهادی، چندین مثال شاخص در مدل سازی جریان سیال مورد حل قرار گرفته اند. نتایج حاصل از مدل ارائه شده در این مطالعه با نتایج موجود از مسائل، تطابق بسیار خوبی را نشان می دهد. کلیه معادلات و روش های عددی در محیط کدنویسی با نرم افزارهای فورترن و متلب حل شده اند.