مدلسازی مخازن شکافدار

در مدلسازی مخازن شکافدار معمولا محیط متخلخل بصورت ماتریکس بلاک های با نفوذپذیری کم و شبکه شکاف های گسترده توصیف می گردد. ماتریکس بلاک ها ظرفیت ذخیره و شکاف های مسیر تراوا برای انتقال سیال را فراهم می نمایند. الگو، اندازه و هندسه شکاف ها تغییرات زیادی را ایجاد می کنند. رسوب معدنی مانند کلسیت و انیدریت، دولومیتی شدن، انحلال ماتریکس و vug ها موجب پیچیدگی در توصیف ساختار اینگونه مخازن می گردد.

مدل های تحلیلی بر اساس مفهوم سیستم تخلخل دوگانه توسط محققان مختلف توسعه داده شده است. اولین حل تحلیلی برای یک چاه تولیدی با شعاع نامحدود با دبی ثابت توسط وارن و روت ارائه گردید. در مدل آنها انتقال سیال از ماتریکس به شکاف در شرایط حالت شبه پایدار رفتار فشاری را نشان دادند. کاظمی مدل شعاعی عددی جریان حالت ناپایدار از ماتریکس به شکاف را با فرض ورقه های افقی جدا شده توسط شکاف ها را ارائه نمود. او اعلام نمود که مدل وارن و روت برای مخازن با توزیع یکنواخت شکاف ها و اختلاف زیاد بین ظرفیت ماتریکس و شکاف معتبر می باشد.

در بسیاری از مدل های ارائه شده توزیع اندازه بلاک ها ایده آل فرض شده است و محیط پیوسته یکنواخت و توزیع اندازه ماتریکس بلاک های بصورت خطی و نمایی در نظر گرفته شده است.

اندازه و شکل ماتریکس بلاک ها در مخازن شکافدار می تواند متغییر باشد.

ارزیابی اندازه ماتریکس بلاک ها در مدل های تخلخل دوگانه

تبادل سیال ماتریکس-شکاف در مدل های تخلخل دوگانه بستگی به میانگین اندازه ماتریکس بلاک ها دارد. اندزه ماتریکس بلاک ها قابل تخمین از روی تنسور نفوذپذیری سنگ شکافدار می باشد.

اندازه ماتریکس بلاک ها بصورت تقربی توسط تست های هیدرولیکی قابل تخمین می باشد.

در مشخصه سازی مدل های تخلخل دوگانه برای بدست آوردن خواص معادل یک روش دو مرحله استفاده می شود. مرحله اول مشخصه سازی استاتیک گفته می شود که شامل شناسایی مجموعه شکاف های مربوطه بر اساس جهت شکاف، نوع شکاف و واحد مکانیکی آن می باشد. برای هر مجموعه شکا خواص جریانی و مکانیکی شکاف باید ارزیابی شود. همچنین توزیع فضایی دانسیته شکاف ها باید در واحد مکانیکی آن مدلسازی شود.

مرحله دوم مشخصه سازی دینامیک گفته می شود که خواص جریانی موثر یا معادل برای محیط شکاف معادل محاسبه می شود. خواص جریانی موثر یا معادل برای گریدهای شبیه سازی محاسبه می شود و به گرید بلاک ها (خواص گرید) و یا سطوح تماس گریدبلاک (گذردهی بین بلاک ها) تخصیص داده می شود. به این دلیل این مرحله اغلب مرحله افزایش مقیاس نامیده می شود.