An Introduction to Multiphase, Multicomponent Reservoir Simulation

مقدمه‌ای بر شبیه‌سازی مخزن نفت برای دانشجویان فارغ‌التحصیل و متخصصان صنعت نفت و گاز که در شبیه‌سازی مخزن کار می‌کنند، طراحی شده است. این مقاله با بررسی خواص سیال و سنگ و استخراج معادلات تعادل جرمی مهندسی مخزن اولیه آغاز می شود. سپس معادلات و رویکردهایی برای شبیه‌سازی مخزن عددی معرفی می‌شوند. متن با مسائل ساده (1 بعدی، جریان تک فاز در مخازن همگن با چاه‌های سرعت ثابت) شروع می‌شود و فصل‌های بعدی به آرامی پیچیدگی‌ها را اضافه می‌کنند (ناهمگونی‌ها، غیرخطی‌ها، چند بعدی، جریان چند فازی، و جریان چند جزئی). سپس معادلات دیفرانسیل جزئی و تفاوت های متناهی معرفی می شوند، اما نشان داده می شود که ترازهای جرم جبری نیز می توانند مستقیماً روی بلوک های شبکه گسسته ای که معادلات مشابهی را ایجاد می کنند، نوشته شوند. بسیاری از مثال‌ها و شکل‌های تکمیل‌شده برای بهبود درک درج خواهند شد.

مقدمه‌ای بر شبیه‌سازی مخزن نفت برای کسانی طراحی شده است که برای اولین بار در معرض شبیه‌سازی مخزن قرار گرفته‌اند. از جمله دانشجویان فارغ التحصیل در اولین دوره شبیه سازی و متخصصانی که از شبیه سازهای مخزن استفاده می کنند و می خواهند در مورد اصول اولیه بیشتر بیاموزند.

An Introduction to Petroleum Reservoir Simulation is aimed toward graduate students and professionals in the oil and gas industry working in reservoir simulation. It begins with a review of fluid and rock properties and derivation of basic reservoir engineering mass balance equations. Then equations and approaches for numerical reservoir simulation are introduced. The text starts with simple problems (1D, single phase flow in homogeneous reservoirs with constant rate wells) and subsequent chapters slowly add complexities (heterogeneities, nonlinearities, multi-dimensions, multiphase flow, and multicomponent flow). Partial differential equations and finite differences are then introduced but it will be shown that algebraic mass balances can also be written directly on discrete grid blocks that result in the same equations. Many completed examples and figures will be included to improve understanding.

An Introduction to Petroleum Reservoir Simulation is designed for those with their first exposure to reservoir simulation, including graduate students in their first simulation course and working professionals who are using reservoir simulators and want to learn more about the basics.