نام پژوهشگر: اسماعیل نامور بهرغانی
اسماعیل نامور بهرغانی ابراهیم حاجی دولو
جریانهای دو یا چند فازی در بسیاری از کاربردهای مهندسی و فرایندهای صنعتی از جمله نیروگاههای هستهای، صنایع نفت و گاز و حفاری زیرتعادلی از اهمیت ویژهای برخوردار هستند، بنابراین مدل سازی دقیق و روش حل مناسب این نوع جریان ها در طراحی بهینه فرآیندها و دستگاههای صنعتی بسیار مهم است. در عملیات حفاری زیرتعادلی (ubd)، کنترل فشار ته چاه در پنجرهی فشار ubd بسیار مهم و ضرورری میباشد. در تحقیق حاضر از مدل شار رانشی برای مدل سازی ریاضی جریان های دوفازی در حالت گذرا و یک بعدی استفاده شده و آنالیز هایپربولیکی آن نیز انجام شدهاست. همچنین مدلسازی جریان در حالت دایم با استفاده از مدلهای مکانیستیک انجام شدهاست. چندین مسئلهی جریان دوفازی در حالت گذرا با استفاده از روشهای عددی مختلف حل شده و دقت روشها با یکدیگر مقایسه شدهاست. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که روشهای مرکزی و پادبادسو محل وقوع ناپیوستگی را به درستی پیش بینی می کنند اما به دلیل اینکه روشهای پادبادسو برای محاسبهی تایع شار عددی، جهت جریان را در نظر میگیرند، دقت بیشتری نسبت به روشهای مرکزی داشته ولی زمان محاسباتی بیشتری نیز دارند. به منظور اعتبارسنجی کد حالت دایم در ubd، نتایج شبیهسازی با دادههای واقعی برای چاه لوپز مقایسه شده است. همچنین ارایهی نتایج برای چاه ماسپک53 با استفاده از مدل مکانیستیک و نرمافزار wellflo انجام شدهاست. مقایسهی جوابهای بهدست آمده با دادههای واقعی نشان میدهد که کد جریان حالت دایم از دقت مناسبی برخوردار است. جوابهای حاصل از شبیهسازی جریان حالت دایم به عنوان شرایط اولیهی جریان گذرا در ubd استفاده می شود. اعتبارسنجی کد حالت گذرا در ubd نیز برای چاه لوپز انجام شده و سپس تاثیر تغییرات دبی حجمی گاز، دبی حجمی مایع و فشار خروجی از دالیز بهعنوان توابعی از زمان بر روی فشار ته چاه برای چند حالت مختلف بررسی شدهاست. نتایج شبیهسازی برای عملیات حفاری زیرتعادلی نشان میدهد که با افزایش دبی حجمی مایع و فشار خروجی از دالیز فشار ته چاه و تولید نفت و گاز افزایش مییابد. افزایش دبی حجمی گاز تا یک مقدار معین باعث کاهش فشار ته چاه میشود و افزایش بیشتر آن باعث افزایش فشار ته چاه میشود.