کتاب شبیه سازی و مدل سازی مخازن

فهرست

پیشگفتار مؤلفین ۲

فصل  ۱ ۵

مقدمه ۵

۱-۱ نیاز به مدل‌سازی مخزن ۶

۱-۲ هدف از مدل‌سازی مخزن ۶

۱-۳ پروتکل‌های کلاسیک مهندسی مخزن در مقابل مدل‌سازی عددی ۷

۱-۴ اجزای اساسی یک مدل مخزن ۸

۱-۴-۱ معادلات اساسی مدل ریاضی ۸

۱-۴-۲ مدل عددی ۱۱

۱-۴-۳ مدل کامپیوتری ۱۱

۱-۵ چرا مخزن را مدل کنیم؟ ۱۲

۱-۵-۱ میادین تازه کشف شده ۱۲

۱-۵-۲ میادین رشد یافته ۱۳

۱-۵-۳ انتخاب پروژه ۱۳

۱-۵-۴ مدل‌سازی به عنوان یک فرآیند پویا ۱۳

۱-۶ خلاصه ۱۴

فصل ۲ ۱۶

ریاضیات مهندسی مخزن ۱۶

۲-۱ معادله ترابرد تعمیم یافته (GTE) ۱۸

۲-۱-۱ دیدگاه لاگرانژی ۱۸

۲-۱-۲ قضیه دیورژانس و عملگرهای دیفرانسیل ۲۰

۲-۱-۳ تعریف جریان با ديدگاه رینولدز، فرمولاسیون اویلر و معادله انتقال تعميم يافته ۲۳

۲-۲ معادله انتقال عمومی اعمال شده در محیط متخلخل ۲۵

۲-۳ مرور معادلات جریان در محیط‌های متخلخل ۲۸

۲-۳-۱ معادلات جریان تک‌فازی ۲۸

۲-۳-۲ توسعه معادلات جریان به جریان چندفازی ۳۴

۲-۳-۳ توسعه معادلات جریان به جریان ترکیبی ۳۷

۲-۳-۴ تبدیل‌های مختصات ۳۹

۲-۴ مسائل ۴۴

فصل ۳ ۴۶

مبانی مهندسی مخزن ۴۶

۳-۱ محیط متخلخل به عنوان یک پیوستگی ۴۶

۳-۲ معادلات بنیادی ۴۷

۳-۳ مفاهیم تراکم پذیری سیال و سنگ ۴۹

۳-۳-۱ تراکم پذیری مایعات و سیالات ۴۹

۳-۳-۲ گاز ها و قانون گاز واقعی ۵۱

۳-۳-۳ تراكم پذيري سنگ و تراكم پذيري كل ۵۳

۳-۴ تخلخل و توزیع تخلخل ۵۴

۳-۵ تراوایی و توزیع تراوایی ۵۸

۳-۵-۱ ویژگیهای معادله دارسی ۵۸

۳-۶ مفهوم جریان بالقوه ۶۰

۳-۷ نفوذپذیری به عنوان یک تنسور متقارن از مرتبه دوم ۶۳

۳-۸ ترشوندگی و کشش بین‌سطحی ۶۶

۳-۹ مفهوم نفوذپذیری نسبی ۶۸

۳-۱۰ فشار مویینگی در محیط متخلخل ۷۶

۳-۱۱ ضریب پوسته و جریان گمانه ۷۹

۳-۱۲ مسائل ۸۳

فصل۴ ۸۶

مدل‌های سیالات هیدروکربوری و ترمودینامیک ۸۶

۴-۱ انتخاب‌های مدل‌سازی سیالات مخزن ۸۶

۴-۲ مدل‌سازی سیال ترکیبی: سیال  Ncجزئی ۹۱

۴-۲-۱ تعادل ترمودینامیکی و نسبت‌های  Ki ۹۶

۴-۲-۲ مدل‌سازی ترکیبی و محاسبات فلش ۹۸

۴-۳ مدل سیال نفت سیاه و خواص PVT آن ۱۰۰

۴-۳-۱ محاسبات ترکیبی در مدل‌های نفت سیاه ۱۰۷

۴-۳-۲ ترمودینامیک سیالات نفتی سیاه و محاسبات فلش ۱۱۳

۴-۳-۳ داده‌های PVT نفت سیاه از اطلاعات ترکیبی و چگالی ۱۲۱

۴-۴ مسائل ۱۲۵

فصل ۵ ۱۲۷

معادلات انتقال مهندسی مخزن ۱۲۷

۵-۱ بقای جرم در مدلهای مهندسی مخزن ترکیبی ۱۲۸

۵-۱-۱ معادلات ترکیبی کلی در همه فازها ۱۳۳

۵-۲ سیال تراکم ناپذیر (به عنوان مثال، آب) تک فاز ("Np=۱" )، تک جزء ("Nc=۱" ) ۱۳۵

۵-۳ سیال کم تراکم پذیر (به عنوان مثال، نفت) تک فاز ("Np=۱" )، تک جزء ("Nc=۱" ) ۱۳۸

۵-۴ سیال تراکم پذیر (به عنوان مثال، گاز خشک) تک فاز ("Np=۱" )، تک جزء ("Nc=۱" ) ۱۴۱

۵-۵ مسئله جریان مایع / مایع غیر قابل امتزاج (به عنوان مثال، نفت / آب) دوفاز ("Np=۲" )، دو جزء ("Nc=۲" ) ۱۴۳

۵-۶ فرمول استاندارد نفت سیاه برای جریان نفت/گاز، دوفاز ("Np=۲" )، دو جزء ("Nc=۲" ) ۱۴۵

۵-۷ فرمولاسیون نفت سیاه توسعه یافته برای جریان نفت/گاز/آب، سه فاز ("Np=۳" )، سه جزء ("Nc=۳" ) ۱۴۷

۵-۸ مسائل ۱۵۸

فصل ۶ ۱۶۰

راه‌حل‌های تحلیلی مهندسی مخزن ۱۶۰

۶-۱ راه‌حل‌های تحلیلی مخزن و تجزیه و تحلیل سیستم‌ها ۱۶۱

۶-۲ فرمولاسیون کلاسیک و مفهوم نفوذ هیدرولیک ۱۶۲

۶-۳ مدل‌های تحلیلی در تجزیه و تحلیل تست چاه و هدف تست چاه ۱۶۳

۶-۴ استخراج معادله جریان استوانه‌ای شعاعی کلاسیک ۱۶۶

۶-۵ فرمولاسیون تحلیلی جریان مایع ۱۶۹

۶-۶ فرمولاسیون تحلیلی جریان تراکم پذیر ۱۷۱

۶-۶-۱ معادلات جریان تراکم پذیر: رویکرد فشار ۱۷۳

۶-۶-۲ معادلات جریان تراکم پذیر: رویکرد "p۲" ۱۷۴

۶-۶-۳ معادلات جریان تراکم پذیر: رویکرد بالقوه گاز واقعی ۱۷۵

۶-۷ گروه‌های بدون بعد و فرم بدون بعد معادلات حاکم ۱۷۸

۶-۷-۱ اشتقاق گروه‌های بدون بعد ۱۷۹

۶-۷-۲ فرم بدون بعد مدل تست چاه ۱۸۳

۶-۸ ایدهآل سازیهای کلاسیک مرزی مخزن در راهحلهای تحلیلی ۱۸۴

۶-۹ راه حلهای تحلیلی فرمول بدون بعد ۱۸۶

۶-۹-۱ راه حل تحلیلی بینهایت ۱۸۶

۶-۹-۲ راه‌حل‌های تحلیلی مخزن محدود ۱۹۲

۶-۱۰ مفاهیم مهم تجزیه و تحلیل تست خوب ۱۹۶

۶-۱۱ انحراف از رفتار ایدهآل ۲۰۲

۶-۱۱-۱ نرخهای متغیر و اصل برهم نهی ۲۰۳

۶-۱۱-۲ مناطق زهکشی غیر مستدیر: روش تصاویر ۲۱۰

۶-۱۱-۳ اثرات جریان چند فازی ۲۲۴

۶-۱۱-۴ پوسته و اثرات اینرسی – آشفتگی ۲۲۵

۶-۱۱-۵ پوسته وارد به محدوده ۲۲۷

۶-۱۱-۶ اثرات ذخیره‌سازی چاه ۲۲۹

۶-۱۲ تکنیک‌های تجزیه و تحلیل داده‌های گذرا فشار ("PTA" ) ۲۳۱

۶-۱۲-۱ تجزیه و تحلیل افزایش فشار (PUB) ۲۳۲

۶-۱۲-۲ تجزیه و تحلیل کاهش فشار ("PDD" ) ۲۴۵

۶-۱۳ تکنیک‌های نقشه‌برداری منسجم ۲۵۵

۶-۱۴ مسائل ۲۶۶

فصل ۷ ۲۶۸

راه حلهای عددی مهندسی مخزن ۲۶۸

۷-۱ سری تیلور و طرح‌های عددی ۲۷۰

۷-۲ نمایش‌های روش حجم متناهی معادلات جریان ۲۷۳

۷-۳ نمایش FVM معادلات جریان تک‌فاز ۲۷۵

۷-۳-۱ جریان تراکم‌ناپذیر تک‌فاز ۲۷۵

۷-۳-۲ جریان تک‌فاز کم‌تراکم پذیر ۲۸۲

۷-۳-۳ جریان تراکم‌پذیر تک‌فاز ۲۹۰

۷-۴ نیوتن - رافسون و پاسخ‌های عددی تک‌فاز ۲۹۵

۷-۵ نمایش FVM جریان چند فازی: معادلات نفت سیاه ۳۰۱

۷-۵-۱  جریان مایع/مایع (نفت/آب) امتزاج‌ناپذیر ۳۰۱

۷-۵-۲ فرمول‌بندی توسعه‌یافته و استاندارد نفت سیاه ۳۰۶

۷-۶ حل معادلات عددی چند فازی نفت سیاه ۳۱۰

۷-۶-۱ فشار ضمنی، روش اشباع صریح (IMPES) ۳۱۰

۷-۶-۲  روش نیوتن - رافسون تعمیم‌یافته ۳۱۴

۷-۷ نمایش FVM جریان چند فازی: معادلات ترکیبی ۳۱۹

۷-۸ حل معادلات عددی چند فازی ترکیبی ۳۲۴

۷-۸-۱ راه‌حل‌های ترکیب کلی فشارI ام ۳۲۴

۷-۸-۲ راه‌حل‌های جرم کلی فشار I ۳۳۱

۷-۹ مسائل ۳۳۴

فصل ۸ ۳۳۶

مدلهای پروکسی و ترکیبی در مهندسی مخازن ۳۳۶

۸-۱ استفاده از مد‌ل‌های مبتنی بر هوش مصنوعی در صنایع بالادستی نفت ۳۳۷

۸-۲جعبه ابزارهای مبتنی بر شبکه‌های عصبی مصنوعی برای تصمیم‌سازی در مهندسی مخزن ۳۴۲

۸-۲-۱ جعبه ابزار غربالگری ازدیاد برداشت ۳۴۲

۸-۲-۲ جعبه ابزار آنالیز چاه آزمایی ۳۴۴

۸-۲-۳ جعبه‌ابزار آنالیز مهندسی بهره‌برداری و مخزن کلی ۳۴۹

۸-۳ بررسی اجمالی تغییرات ریاضی در شبکه‌های عصبی مصنوعی ۳۵۶

۸-۴ مسائل ۳۷۰

فصل ۹ ۳۷۱

شبیهسازی مخازن با استفاده از نرم افزار MATLAB ۳۷۱

۹-۱ شبیهسازی مخزن تکبعدی ۳۷۱

۹-۲ شبیهسازی مخزن دوبعدی با سیستم تزریق آب ۵-spot با روش IMPES ۳۷۵

۹-۲-۱ معرفی مخزن ۳۷۵

۹-۲-۲ معادلات ریاضی شبیهسازی ۳۷۶

۹-۲-۳ برنامهنویسی MATLAB ۳۷۸

فصل ۱۰ ۳۹۸

مدلسازی و شبیهسازی مخازن با استفاده از نرمافزار SGEMS ۳۹۸

۱۰-۱ معرفی فضای نرمافزار و کاربرد بخشهای مختلف آن ۳۹۸

۱۰-۲ نحوه واردکردن کدها ۴۰۱

۱۰-۳ قابلیتهای نرمافزار جهت اجرای کامل یک پروژه ۴۰۲

۱۰-۴ مدلسازی زمینآماری برای یک حوزه نفتی ۴۰۴

۱۰-۵ نتایج مربوط به مدل ۴۱۱

فصل ۱۱ ۴۱۳

مدلسازی و شبیهسازی مخازن با استفاده از نرمافزار CMG ۴۱۳

۱۱-۱ معرفی نرمافزار و ماژولها ۴۱۳

۱۱-۲ آموزش نرم‌افزار WinProp ۴۱۴

۱۱-۳ شبیه‌سازهای دینامیکی ۵۲۵

۱۱-۴ معرفی ماژول STARS ۶۰۴

۱۱-۵ معرفی و آموزش ماژول CMOST ۶۵۰

فصل ۱۲ ۶۶۷

مدلسازی و شبیه‌سازی مخازن با استفاده از نرمافزار پترل ۶۶۷

۱۲-۱ معرفی نرم‌افزار پترل ۶۶۷

۱۲-۲ اهمیت مدل‌سازی و شبیه‌سازی مخازن ۶۶۸

۱۲-۳ معرفی ماژول‌های اصلی نرم‌افزار پترل ۶۶۸

۱۲-۳-۱ بررسی عمیق ماژول ژئوفیزیک ۶۷۰

۱۲-۳-۲ بررسی عمیق ماژول زمین‌شناسی ۶۷۲

۱۲-۳-۳ بررسی عمیق ماژول مهندسی مخازن ۶۷۵

۱۲-۳-۴ بررسی عمیق ماژول بهره‌برداری ۶۷۷

۱۲-۳-۵ بررسی عمیق ماژول ارزیابی عدم قطعیت‌ها و بهینه‌سازی ۶۸۰

۱۲-۳-۶ بررسی عمیق ماژول‌های تحلیلی و گزارش‌دهی ۶۸۳

۱۲-۴ کار با نرم افزار پترل ۶۸۶

۱۲-۴-۱ داده‌های مورد نیاز مخزن ۶۸۷

۱۲-۴-۲ رابط کاربری پترل ۶۸۷

۱۲-۴-۲-۱ پنجره نمایش ۶۸۸

۱۲-۴-۲-۲ کاوشگر پروژه ۶۸۸

۱۲-۴-۲-۳ نمودار فرآیند ۶۸۹

۱۲-۴-۲-۴ نوار ابزارها ۶۸۹

۱۲-۴-۲-۵ تغییر رنگ پس‌زمینه یک پنجره ۳ بعدی ۶۹۰

۱۲-۴-۳ مراحل اصلی برای ساخت یک مدل استاتیک جدید ۶۹۱

۱۲-۴-۳-۱ ایجاد یک پروژه جدید ۶۹۲

مراجع ۷۸۱